DE102022109688A1 - Floatable offshore structure - Google Patents
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Abstract
Die Anmeldung betrifft ein schwimmfähiges Offshore-Bauwerk (100, 200, 300, 400, 500, 600), umfassend mindestens einen Seeenergiekabelanschluss (106, 606), eingerichtet zum Anschließen eines Seeenergiekabels (116, 616), mindestens einen Ankeranschluss (114, 314, 414, 514, 614), eingerichtet zum Anschließen mindestens einer Ankerverbindung (122, 322, 422, 522, 622) zum Verankern des schwimmfähigen Offshore-Bauwerk (100, 200, 300, 400, 500, 600) an einem Unterwasserboden, mindestens eine Detektionsanordnung (108, 208, 308, 408, 508, 608), eingerichtet zum Detektieren einer Ankerverbindungsreißindikation, und mindestens eine Schalteinrichtung (112, 212, 312, 412, 512, 612), eingerichtet zum zumindest elektrischen Trennen der elektrischen Verbindung zu dem an dem Seeenergiekabelanschluss (106, 606) angeschlossenen Seeenergiekabel (116, 616) bei oder nach einer Detektion einer Ankerverbindungsreißindikation.The application relates to a buoyant offshore structure (100, 200, 300, 400, 500, 600), comprising at least one marine energy cable connection (106, 606), set up for connecting a marine energy cable (116, 616), at least one anchor connection (114, 314 , 414, 514, 614), set up for connecting at least one anchor connection (122, 322, 422, 522, 622) for anchoring the buoyant offshore structure (100, 200, 300, 400, 500, 600) to an underwater bottom, at least a detection arrangement (108, 208, 308, 408, 508, 608), set up to detect an anchor connection tear indication, and at least one switching device (112, 212, 312, 412, 512, 612), set up to at least electrically disconnect the electrical connection to the marine energy cable (116, 616) connected to the marine energy cable connection (106, 606) upon or after detection of an anchor connection tear indication.
Description
Die Anmeldung betrifft ein schwimmfähiges Offshore-Bauwerk, umfassend mindestens einen Seeenergiekabelanschluss, eingerichtet zum Anschließen eines Seeenergiekabels, und mindestens einen Ankeranschluss, eingerichtet zum Anschließen mindestens einer Ankerverbindung zum Verankern des schwimmfähigen Offshore-Bauwerk an einem Unterwasserboden. Darüber hinaus betrifft die Anmeldung ein (schwimmfähiges) Energieerzeugungssystem, ein Verfahren und eine Verwendung.The application relates to a buoyant offshore structure, comprising at least one marine energy cable connection, set up for connecting a sea energy cable, and at least one anchor connection, set up for connecting at least one anchor connection for anchoring the buoyant offshore structure to an underwater bottom. In addition, the application relates to a (buoyant) energy production system, a method and a use.
In der heutigen Zeit werden zur Bereitstellung von elektrischer Energie vermehrt Energieerzeugungssysteme verwendet, bei dem die Generierung der elektrischen Energie auf so genannten erneuerbaren Energiequellen basiert. Elektrische Energieerzeugungssysteme weisen mindestens eine Energieerzeugungsvorrichtung auf, vorzugsweise eine Mehrzahl von Energieerzeugungsvorrichtungen.Nowadays, energy generation systems are increasingly being used to provide electrical energy, in which the generation of electrical energy is based on so-called renewable energy sources. Electrical power generation systems have at least one power generation device, preferably a plurality of power generation devices.
Beispielswese werden als elektrische Energieerzeugungssysteme Windenergiesysteme bzw. Windparks mit mindestens einer Windkraftanlage als Energieerzeugungsvorrichtung eingesetzt. Eine Windkraftanlage ist insbesondere zum Wandeln der kinetischen Windenergie in elektrische Energie eingerichtet. Neben Windenergiesystemen bzw. Windparks werden zudem vermehrt Photovoltaiksysteme bzw. Photovoltaikparks als elektrische Energieerzeugungssysteme errichtet, bei denen in der Regel eine Mehrzahl von Photovoltaikmodulen zur elektrischen Energieerzeugung vorgesehen sind.For example, wind energy systems or wind farms with at least one wind turbine as an energy generation device are used as electrical energy generation systems. A wind turbine is designed in particular to convert kinetic wind energy into electrical energy. In addition to wind energy systems or wind farms, photovoltaic systems or photovoltaic parks are increasingly being built as electrical energy generation systems, in which a plurality of photovoltaic modules are usually provided for electrical energy generation.
Derartige Energieerzeugungssysteme finden sich nicht nur an Onshore-Standorten, sondern vermehrt auch an Offshore-Standorten. Die Gründe für die Wahl eines Offshore-Standorts sind vielfältig: So kann der verfügbare Raum an Land beschränkt sein. Zudem hat sich gezeigt, dass der Energieertrag beispielsweise bei Windparks gesteigert werden kann. So zeichnen sich Offshore-Standorte üblicherweise durch relativ kontinuierliche Windbedingungen und hohe durchschnittliche Windgeschwindigkeiten aus, so dass beispielsweise vermehrt so genannte Offshore-Windenergiesysteme bzw. Offshore-Windparks errichtet werden. Offshore-Photovoltaikparks können beispielsweise aus Platzgründen installiert werden.Such energy generation systems are not only found at onshore locations, but increasingly also at offshore locations. There are many reasons for choosing an offshore location: The available space on land may be limited. It has also been shown that the energy yield can be increased, for example in wind farms. Offshore locations are usually characterized by relatively continuous wind conditions and high average wind speeds, so that, for example, so-called offshore wind energy systems or offshore wind farms are increasingly being built. For example, offshore photovoltaic parks can be installed due to space constraints.
In der Regel weist ein Offshore-Energieerzeugungssystem eine Vielzahl an Offshore-Bauwerken auf, wie eine Vielzahl von Offshore-Windkraftanlagen und mindestens eine Offshore-Umspannstation, über die ein Offshore-Windpark elektrisch, beispielsweise mit einer Onshore-Umspannstation oder einer weiteren Offshore-Umspannstation bzw. Offshore-Konverterstation, verbunden ist.As a rule, an offshore energy generation system has a large number of offshore structures, such as a large number of offshore wind turbines and at least one offshore substation, via which an offshore wind farm is electrically connected, for example with an onshore substation or another offshore substation or offshore converter station.
Eine Onshore-Umspannstation wiederum kann mit einem öffentlichen Stromnetz verbunden sein. Zum Übertragen von elektrischer Energie zwischen zwei Offshore-Bauwerken oder einem Offshore-Bauwerk und einem Onshore-Bauwerk sind Energiekabel in Form von Seeenergiekabeln zwischen den genannten Bauwerken verlegt.An onshore substation, in turn, can be connected to a public power grid. To transmit electrical energy between two offshore structures or an offshore structure and an onshore structure, energy cables in the form of marine energy cables are laid between the structures mentioned.
Während es bisher bei Offshore-Windkraftanlagen und Offshore-Umspannstationen, aber auch bei anderen Offshore-Bauwerken, wie Photovoltaikplattform, Plattformen zur Gas oder Öl-Exploration etc., üblich war, diese durch eine Gründungsstruktur (z.B. Monopile-, Tripod-, Tripile- oder Jacket-Gründungen) auf bzw. in dem Unterwasserboden, insbesondere einem Meeresboden, zu verankern, gibt es vermehrt Überlegungen dazu, schwimmende bzw. schwimmfähige Offshore-Bauwerke zu installieren, beispielsweise schwimmfähige Energieerzeugungsvorrichtungen, wie schwimmfähige Offshore-Windkraftanlagen oder schwimmfähige Photovoltaikplattformen.While it was previously common for offshore wind turbines and offshore substations, but also for other offshore structures, such as photovoltaic platforms, gas or oil exploration platforms, etc., to be supported by a foundation structure (e.g. monopile, tripod, tripile) or jacket foundations) on or in the underwater floor, in particular a seabed, there are increasing considerations about installing floating or buoyant offshore structures, for example buoyant energy generation devices, such as buoyant offshore wind turbines or buoyant photovoltaic platforms.
Ein Grund für die Verwendung von schwimmfähigen Offshore-Bauwerken bzw. Offshore-Strukturen ist die Möglichkeit, solche Offshore-Bauwerke auch in Gebieten mit einer großen Wassertiefe, beispielsweise von mehr als 150 m, zu installieren.One reason for using floating offshore structures or offshore structures is the possibility of installing such offshore structures in areas with a great water depth, for example more than 150 m.
Ein schwimmfähiges bzw. schwimmendes Offshore-Bauwerk kann mindestens ein schwimmfähiges Fundament mit mindestens einem Schwimmkörper aufweisen. Auf dem schwimmfähigen Fundament kann eine Vorrichtung mit mindestens einem Seeenergiekabelanschluss angeordnet sein. Bei Varianten kann der Seeenergiekabelanschluss auch an dem Fundament angeordnet sein. Ein Seeenergiekabelanschluss ist eingerichtet zum Anschließen eines Seeenergiekabels.A buoyant or floating offshore structure can have at least one buoyant foundation with at least one floating body. A device with at least one marine energy cable connection can be arranged on the floating foundation. In variants, the marine energy cable connection can also be arranged on the foundation. A marine energy cable connection is set up to connect a marine energy cable.
Beispielsweise kann als Vorrichtung auf dem Fundament eine Umspannvorrichtung mit mindestens einem Transformator, eine Windkraftvorrichtung, eine Photovoltaikvorrichtung, eine Wasserstoffproduktionsvorrichtung etc. installiert sein.For example, a transformer device with at least one transformer, a wind power device, a photovoltaic device, a hydrogen production device, etc. can be installed as a device on the foundation.
Für einen (dauerhaften) stationären Betrieb des Offshore-Bauwerks an einem bestimmten Installationsort wird das Offshore-Bauwerk an dem Unterwasserboden (in der Regel ein Meeresboden) durch mindestens eine Verankerungsanordnung befestigt. Die mindestens eine Verankerungsanordnung ist eingerichtet zum Befestigen des Offshore-Bauwerks an einem Unterwasserboden in einem Verankerungszustand des Offshore-Bauwerks.For (permanent) stationary operation of the offshore structure at a specific installation location, the offshore structure is attached to the underwater floor (usually a seabed) by at least one anchoring arrangement. The at least one anchoring arrangement is set up to fasten the offshore structure to an underwater bottom in an anchoring state of the offshore structure.
Hierzu kann die Verankerungsanordnung mindestens eine zwischen einem Anker, der zumindest teilweise in dem Unterwasserboden eingegraben ist, und dem schwimmfähigen Offshore-Bauwerk verlaufende Ankerverbindung aufweisen. So umfasst das Offshore-Bauwerk mindestens einen Ankeranschluss. Der Ankeranschluss ist eingerichtet zum Anschließen mindestens einer Ankerverbindung zum Verankern des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks an dem Unterwasserboden. Bei Varianten können auch zwei oder mehr Ankerverbindungen an einem Ankeranschluss angeschlossen bzw. befestigt sein.For this purpose, the anchoring arrangement can have at least one anchor connection running between an anchor, which is at least partially buried in the underwater floor, and the buoyant offshore structure. The offshore structure includes at least one anchor connection. The anchor connection is set up for connecting at least one anchor connection for anchoring the buoyant offshore structure to the underwater floor. In variants, two or more anchor connections can also be connected or attached to one anchor connection.
Problematisch bei den beschriebenen schwimmfähigen Offshore-Bauwerken ist, dass während des Betriebs eines Offshore-Bauwerks eine Ankerverbindung reißen kann bzw. durchtrennt werden kann. Eine Ankerverbindung kann beispielsweise aufgrund der hohen mechanischen Lasten, die im Laufe des Betriebs auf eine Ankerverbindung wirken, einem Unfall mit einem Wasserfahrzeug oder dergleichen reißen.The problem with the floating offshore structures described is that an anchor connection can tear or be severed during operation of an offshore structure. An anchor connection can, for example, break in an accident with a watercraft or the like due to the high mechanical loads that act on an anchor connection during operation.
In Folge einer gerissenen Ankerverbindung kann es zu einem Reißen des unter elektrischer Spannung stehenden angeschlossenen Seeenergiekabels kommen. Ein Reißen eines unter Spannung stehenden angeschlossenen Seeenergiekabels führt zu einem Kurzschluss und bringt damit ein hohes Sicherheitsrisiko mit sich, da regelmäßig hohe Ströme über Seeenergiekabel fließen und/oder hohe Spannungen an einem solchen Kabel anliegen.As a result of a torn anchor connection, the connected marine energy cable, which is under electrical voltage, can break. A rupture of a live, connected marine energy cable leads to a short circuit and therefore poses a high safety risk, since high currents regularly flow over marine energy cables and/or high voltages are present on such a cable.
Daher liegt der Anmeldung die Aufgabe zugrunde, ein schwimmfähiges Offshore-Bauwerk mit einem Seeenergiekabelanschluss zum Anschließen eines Seeenergiekabels bereitzustellen, bei dem die Sicherheit während des Betriebs des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks erhöht ist.The application is therefore based on the task of providing a buoyant offshore structure with a marine energy cable connection for connecting a marine energy cable, in which safety is increased during operation of the buoyant offshore structure.
Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Anmeldung gelöst durch ein schwimmfähiges Offshore-Bauwerk nach Anspruch 1. Das schwimmfähige Offshore-Bauwerk umfasst mindestens einen Seeenergiekabelanschluss. Der mindestens eine Seeenergiekabelanschluss ist eingerichtet zum Anschließen eines Seeenergiekabels. Das schwimmfähige Offshore-Bauwerk umfasst mindestens einen Ankeranschluss. Der mindestens eine Ankeranschluss ist eingerichtet zum Anschließen mindestens einer Ankerverbindung zum Verankern des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks an einem Unterwasserboden. Das schwimmfähige Offshore-Bauwerk umfasst mindestens eine Detektionsanordnung. Die mindestens eine Detektionsanordnung ist eingerichtet zum Detektieren einer Ankerverbindungsreißindikation (z.B. einer gerissenen Ankerverbindung des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks oder eines Ankerverbindungszustands einer Ankerverbindung des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks, die auf Grund hoher Belastung zu reißen droht). Das schwimmfähige Offshore-Bauwerk umfasst mindestens eine Schalteinrichtung. Die mindestens eine Schalteinrichtung ist eingerichtet zum zumindest elektrischen Trennen (bzw. Abschalten bzw. Trennen) der elektrischen Verbindung zu dem an dem Seeenergiekabelanschluss angeschlossenen Seeenergiekabel bei oder nach einer Detektion einer Ankerverbindungsreißindikation.The task is solved according to a first aspect of the application by a buoyant offshore structure according to claim 1. The buoyant offshore structure includes at least one marine energy cable connection. The at least one marine energy cable connection is set up for connecting a marine energy cable. The buoyant offshore structure includes at least one anchor connection. The at least one anchor connection is set up for connecting at least one anchor connection for anchoring the buoyant offshore structure to an underwater bottom. The buoyant offshore structure includes at least one detection arrangement. The at least one detection arrangement is set up to detect an anchor connection tear indication (e.g. a torn anchor connection of the buoyant offshore structure or an anchor connection state of an anchor connection of the buoyant offshore structure that threatens to tear due to high load). The buoyant offshore structure includes at least one switching device. The at least one switching device is set up to at least electrically disconnect (or switch off or disconnect) the electrical connection to the marine energy cable connected to the marine energy cable connection upon or after detection of an anchor connection tear indication.
Indem im Gegensatz zum Stand der Technik anmeldungsgemäß ein schwimmfähiges Offshore-Bauwerk bereitgestellt wird, welches eine Detektionsanordnung zum Detektieren einer Ankerverbindungsreißindikation, insbesondere eines Reißens einer Ankerverbindung bzw. einer gelösten Ankerverbindung, und eine Schalteinrichtung umfasst, die bei einer derartigen Detektion den Stromfluss bzw. die Energieübertragung durch ein angeschlossenes Seeenergiekabel unterbricht, wird die Sicherheit während des Betriebs des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks erhöht. Ein Abreißen eines unter Spannung stehenden Seeenergiekabels wird (sicher) verhindert. Ein ungewollter Kurzschluss wird vermieden.In contrast to the prior art, a buoyant offshore structure is provided according to the application, which comprises a detection arrangement for detecting an anchor connection tear indication, in particular a tearing of an anchor connection or a loosened anchor connection, and a switching device which, in the event of such detection, controls the current flow or the If energy transmission is interrupted by a connected marine energy cable, safety is increased during operation of the floating offshore structure. A live marine energy cable is (safely) prevented from being torn off. An unwanted short circuit is avoided.
Das anmeldungsgemäße Offshore-Bauwerk ist ein schwimmfähiges bzw. im Betrieb schwimmendes Offshore-Bauwerk. Das schwimmfähige Offshore-Bauwerk bzw. die schwimmfähige Offshore-Struktur weist mindestens einen Seeenergiekabelanschluss auf. Beispielsweise können zwei Seeenergiekabelanschluss vorgesehen sein. Ein Seeenergiekabelanschluss dient zum Anschließen eines Seeenergiekabels im Betrieb des Offshore-Bauwerks. Beispielsweise können zwei Seeenergiekabel an ein Offshore-Bauwerk angeschlossen sein.The offshore structure according to the registration is a buoyant offshore structure or one that floats during operation. The buoyant offshore structure or the buoyant offshore structure has at least one marine energy cable connection. For example, two marine energy cable connections can be provided. A marine energy cable connection is used to connect a marine energy cable during operation of the offshore structure. For example, two marine energy cables can be connected to an offshore structure.
Ein Seeenergiekabel ist insbesondere eingerichtet zum Übertragen von elektrischer Energie. Das Seeenergiekabel ist vorzugsweise ein Mittelspannungsseekabel (insbesondere zwischen 3 kV bis 30 kV) oder ein Hochspannungsseekabel (60 kV bis 110 kV). Die Leistungskapazität eines anmeldungsgemäßen Seeenergiekabels liegt vorzugsweise zwischen 3 MW und 2,5 GW. Zusätzlich kann ein Seeenergiekabel auch zur Datenübertragung eingerichtet sein.A marine energy cable is particularly designed to transmit electrical energy. The marine energy cable is preferably a medium-voltage submarine cable (in particular between 3 kV to 30 kV) or a high-voltage submarine cable (60 kV to 110 kV). The power capacity of a marine energy cable according to the registration is preferably between 3 MW and 2.5 GW. In addition, a marine energy cable can also be set up for data transmission.
Ein anmeldungsgemäßes Seeenergiekabel kann insbesondere von dem Seeenergiekabelanschluss zum Unterwasserboden und dann in dem Unterwasserboden in einem bestimmten Tiefenbereich verlaufen. Wenn das weitere angeschlossene Bauwerk ebenfalls ein Offshore-Bauwerk ist, kann das Seeenergiekabel dann von dem Unterwasserboden zu einem weiteren Seeenergiekabelanschluss des weiteren (schwimmfähigen) Offshore-Bauwerks verlaufen. Wenn das weitere angeschlossene Bauwerk ein Onshore-Bauwerk ist, kann das Seeenergiekabel im Wesentlichen im Boden bis zu dem weiteren Seeenergiekabelanschluss des Onshore-Bauwerks verlaufen.A sea energy cable according to the application can run in particular from the sea energy cable connection to the underwater floor and then in the underwater floor in a certain depth range. If the further connected structure is also an offshore structure, the marine energy cable can then run from the underwater floor to a further marine energy cable connection of the further (buoyant) offshore structure. If the other connected structure is an onshore structure, the Seeener The cables essentially run in the ground up to the further sea energy cable connection of the onshore structure.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des anmeldungsgemäßen Offshore-Bauwerks kann das schwimmfähige Offshore-Bauwerk ein Fundament mit mindestens einem Schwimmkörper umfassen. Das schwimmfähige Offshore-Bauwerk kann mindestens eine auf dem Fundament angeordnete Vorrichtung umfassen. Diese Vorrichtung kann den mindestens einen Seeenergiekabelanschluss umfassen. Vorzugsweise kann die Vorrichtung eine elektrische Energieerzeugungsvorrichtung sein. Beispielhafte und nicht abschließende Vorrichtungen mit Seeenergiekabelanschluss sind Umspannvorrichtungen mit mindestens einem elektrischen Transformator, Windkraftvorrichtungen (z.B. umfassend Turm, Gondel, Rotor, Generator etc.), Photovoltaikvorrichtungen (mit vorzugsweise einer Mehrzahl an Photovoltaikmodulen) und Wasserstoffproduktionsvorrichtungen, insbesondere eine Wasserelektrolysevorrichtung.According to a preferred embodiment of the offshore structure according to the application, the buoyant offshore structure can comprise a foundation with at least one floating body. The buoyant offshore structure can include at least one device arranged on the foundation. This device can include the at least one marine energy cable connection. Preferably, the device can be an electrical energy generating device. Exemplary and non-exhaustive devices with a marine energy cable connection are substation devices with at least one electrical transformer, wind power devices (e.g. comprising tower, nacelle, rotor, generator, etc.), photovoltaic devices (with preferably a plurality of photovoltaic modules) and hydrogen production devices, in particular a water electrolysis device.
Wie bereits beschrieben wurde, kann das mindestens eine schwimmfähige Fundament mindestens einen Schwimmkörper umfassen. Ein Schwimmkörper bzw. Auftriebskörper ist insbesondere aufgrund seines Auftriebs durch Verdrängung nach dem archimedischen Prinzip selbständig schwimmfähig. Schwimmkörper können beispielsweise hohl sein und mit Luft oder mit einem leichten Feststoff gefüllt sein. Insbesondere kann das schwimmfähige Fundament den Schwimmkörper im Wesentlichen bilden.As already described, the at least one floating foundation can comprise at least one floating body. A floating body or buoyancy body is able to float independently, in particular due to its buoyancy through displacement according to the Archimedean principle. Floating bodies can, for example, be hollow and filled with air or with a light solid. In particular, the floating foundation can essentially form the floating body.
Das schwimmfähige Fundament kann vorzugsweise ein sogenanntes Barge-Fundament, Semi-Submersible-Fundament, Spar-Fundament und/oder Tension Leg Platform (TLP) Fundament sein. Es versteht sich, dass bei anderen Varianten der Anmeldung auch andere Arten von schwimmfähigen Fundamenten vorgesehen sein können.The floating foundation can preferably be a so-called barge foundation, semi-submersible foundation, spar foundation and/or tension leg platform (TLP) foundation. It is understood that other types of floating foundations can also be provided for in other variants of the registration.
Anmeldungsgemäß umfasst das Offshore-Bauwerk mindestens einen Ankeranschluss. Insbesondere kann das Fundament mindestens einen Ankeranschluss umfassen. Ein Ankeranschluss ist eingerichtet zum (mechanischen) Anschließen mindestens einer Ankerverbindung. Im Betrieb ist das Offshore-Bauwerk über die mindestens eine Ankerverbindung an dem Unterwasserboden befestigt bzw. verankert.According to the application, the offshore structure includes at least one anchor connection. In particular, the foundation can include at least one anchor connection. An anchor connection is set up for (mechanically) connecting at least one anchor connection. During operation, the offshore structure is attached or anchored to the underwater floor via the at least one anchor connection.
Eine anmeldungsgemäße Ankerverbindung ist vorzugsweise ein Ankerseil und/oder eine Ankerkette. Ein Ankerseil kann aus Metall, insbesondere Stahl, und/oder Kunststoff, insbesondere mindestens einem Faserverbundwerkstoff, gebildet sein. Vorzugsweise können zwei oder mehr Ankerseile miteinander verdrillt sein, um eine Ankerverbindung zu bilden. Zum Schutz des mindestens einen Ankerseils kann eine Ummantelung vorgesehen sein.An anchor connection according to the application is preferably an anchor rope and/or an anchor chain. An anchor rope can be made of metal, in particular steel, and/or plastic, in particular at least one fiber composite material. Preferably, two or more anchor cables can be twisted together to form an anchor connection. A sheathing can be provided to protect the at least one anchor rope.
Ein Ende der Ankerverbindung ist (im Installationszustands des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks) mit dem Ankeranschluss verbunden und das andere Ende der Ankerverbindung an einem Anker (z.B. Gewichtsanker, Torpedoanker etc.). Der Anker kann zumindest teilweise in dem Unterwasserboden eingegraben sein. Anker und Ankerverbindung bilden insbesondere eine Verankerungsanordnung. Vorzugsweise kann ein schwimmfähiges Offshore-Bauwerk über drei Ankerverbindungen verfügen, die beispielsweise an einer entsprechenden Anzahl an Ankeranschlüssen des Offshore-Bauwerks befestigt sein kann.One end of the anchor connection is connected to the anchor connection (in the installed state of the buoyant offshore structure) and the other end of the anchor connection is connected to an anchor (e.g. weight anchor, torpedo anchor, etc.). The anchor can be at least partially buried in the underwater floor. Anchor and anchor connection in particular form an anchoring arrangement. Preferably, a buoyant offshore structure can have three anchor connections, which can be attached, for example, to a corresponding number of anchor connections of the offshore structure.
Anmeldungsgemäß ist erkannt worden, dass die Betriebssicherheit eines schwimmfähigen Offshore-Bauwerks verbessert wird, an dem mindestens ein Seeenergiekabel angeschlossen ist, indem eine Detektionsanordnung zum Detektieren einer Ankerverbindungsreißindikation, insbesondere einer (tatsächlich) gerissenen Ankerverbindung, und eine mit der Detektionsanordnung verbundene Schalteinrichtung implementiert sind.According to the application, it has been recognized that the operational safety of a buoyant offshore structure to which at least one marine energy cable is connected is improved by implementing a detection arrangement for detecting an anchor connection tear indication, in particular an (actually) broken anchor connection, and a switching device connected to the detection arrangement.
Die Detektionsanordnung dient der unmittelbaren und/oder mittelbaren Überwachung der mindestens einen Ankerverbindung des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks, insbesondere von sämtlichen Ankerverbindungen des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks. Die Detektionsanordnung ist insbesondere zum Detektieren einer gerissenen Ankerverbindung bzw. einer durchtrennten Ankerverbindung vorgesehen. Eine gerissene Ankerverbindung liegt zumindest dann vor, wenn die mechanische bzw. strukturelle Verbindung zu dem Anker der Ankeranordnung gelöst ist.The detection arrangement serves for the direct and/or indirect monitoring of the at least one anchor connection of the buoyant offshore structure, in particular of all anchor connections of the buoyant offshore structure. The detection arrangement is intended in particular for detecting a torn anchor connection or a severed anchor connection. A broken anchor connection occurs at least when the mechanical or structural connection to the anchor of the anchor arrangement is loosened.
Unter einer der Detektion einer Ankerverbindungsreißindikation ist die Detektion eines bestimmten Ereignisses bzw. eines bestimmten Parameters gemeint, das/der eine (tatsächlich oder potentiell) gerissene Ankerverbindung oder eine mit einer hohen Wahrscheinlichkeit (z.B. > 95 %) zu reißende Ankerverbindung (beispielsweise aufgrund einer derzeitigen Belastung der Ankerbindung, die eine vorgegebene maximal zulässige Belastung übersteigt) indiziert. Eine potentiell gerissene Ankerverbindung liegt insbesondere dann vor, wenn die Detektionsanordnung einen Parameter bzw. ein Ereignis detektiert, der/das eine gerissene Ankerverbindung indiziert, aber auch andere Ursachen haben kann, wie zum Beispiel einen Defekt der Detektionsanordnung (z.B. ein Messfehler oder dergleichen).One of the detection of an anchor connection tear indication means the detection of a specific event or a specific parameter that indicates an (actually or potentially) broken anchor connection or an anchor connection that is likely to break with a high probability (e.g. > 95%) (e.g. due to a current Load on the anchor tie that exceeds a specified maximum permissible load). A potentially torn anchor connection occurs in particular when the detection arrangement detects a parameter or an event that indicates a torn anchor connection, but can also have other causes, such as a defect in the detection arrangement (e.g. a measurement error or the like).
Bei oder nach Detektion mindestens einer Ankerverbindungsreißindikation, insbesondere einer gerissenen Ankerverbindung, erfolgt, durch die Schalteinrichtung, zumindest ein elektrisches Trennen der Verbindung zu dem Seeenergiekabel, das an dem schwimmfähigen Offshore-Bauwerk bzw. dem elektrischen System des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks angeschlossen ist. Insbesondere erfolgt ein Unterbrechen des Stromflusses bzw. Unterbrechen des Energieflusses durch das mindestens eine Seeenergiekabel, das an dem schwimmfähigen Offshore-Bauwerk angeschlossen ist. Mit anderen Worten, das mindestens eine Seeenergiekabel wird durch die Schalteinrichtung spannungslos geschaltet. Insbesondere kann die Schalteinrichtung den Stromfluss bzw. Energiefluss bei sämtlichen an das schwimmfähige Offshore-Bauwerk angeschlossenen Seeenergiekabeln trennen bzw. unterbrechen. Beispielsweise kann die Schalteinrichtung für jedes angeschlossene Seeenergiekabel mindestens ein Schaltmodul aufweisen. Das elektrische Trennen umfasst hierbei insbesondere ein (ordnungsgemäßes) Erden. Hierdurch besteht keine Gefahr eines Kurzschlusses mehr.During or after detection of at least one anchor connection tear indication, in particular one broken anchor connection, the switching device at least electrically disconnects the connection to the marine energy cable, which is connected to the buoyant offshore structure or the electrical system of the buoyant offshore structure. In particular, the flow of electricity or the flow of energy is interrupted by the at least one marine energy cable that is connected to the buoyant offshore structure. In other words, the at least one marine energy cable is de-energized by the switching device. In particular, the switching device can separate or interrupt the flow of current or energy in all marine energy cables connected to the buoyant offshore structure. For example, the switching device can have at least one switching module for each connected marine energy cable. Electrical disconnection includes, in particular, (proper) grounding. This means there is no longer any risk of a short circuit.
Insbesondere ist die Schalteinrichtung in Form einer Schutzschaltung bzw. Abrisschaltung gebildet. Bei oder nach einer Detektion meint anmeldungsgemäß insbesondere, dass das beschriebene Trennen zumindest innerhalb einer bestimmten Zeitdauer nach der Detektion der Ankerverbindungsreißindikation erfolgt. Die bestimmte Zeitdauer kann zumindest kleiner als 10 Sekunden sein, insbesondere kleiner als 5 Sekunden, besonders bevorzugt kleiner als 1 Sekunde. Mit anderen Worten, die Schalteinrichtung kann vorzugsweise eingerichtet sein zum elektrischen Trennen unmittelbar (also insbesondere innerhalb einer Zeitdauer von weniger als 1 Sekunde) bei bzw. nach der Detektion der Ankerverbindungsreißindikation, insbesondere einer gerissenen Ankerverbindung. Dies meint insbesondere, dass die Schalteinrichtung unmittelbar bei bzw. nach Detektion der Ankerverbindungsreißindikation, insbesondere der mindestens einen gerissenen Ankerverbindung, ausgelöst wird, derart, dass das mindestens eine Seeenergiekabel unmittelbar spannungslos geschaltet wird.In particular, the switching device is designed in the form of a protective circuit or demolition circuit. According to the application, during or after a detection means in particular that the described separation takes place at least within a certain period of time after the detection of the anchor connection tear indication. The specific time period can be at least less than 10 seconds, in particular less than 5 seconds, particularly preferably less than 1 second. In other words, the switching device can preferably be set up for electrical disconnection immediately (i.e. in particular within a period of less than 1 second) upon or after the detection of the anchor connection tear indication, in particular a torn anchor connection. This means in particular that the switching device is triggered immediately upon or after detection of the anchor connection tear indication, in particular the at least one broken anchor connection, such that the at least one marine energy cable is immediately de-energized.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des anmeldungsgemäßen schwimmfähigen Offshore-Bauwerks kann die Detektionsanordnung mindestens einen Positionssensor umfassen. Der mindestens eine Positionssensor kann eingerichtet sein zum Erfassen der (augenblicklichen) Position des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks.According to a preferred embodiment of the floating offshore structure according to the application, the detection arrangement can comprise at least one position sensor. The at least one position sensor can be set up to detect the (current) position of the buoyant offshore structure.
Die Detektionsanordnung kann mindestens ein Positionsauswertemodul umfassen. Das Positionsauswertemodul kann eingerichtet sein zum Detektieren der Ankerverbindungsreißindikation, basierend auf der erfassten Position und einem vorgegebenen zulässigen Positionsbereich.The detection arrangement can include at least one position evaluation module. The position evaluation module can be set up to detect the anchor connection tear indication based on the detected position and a predetermined permissible position range.
Der mindestens eine Positionssensor kann insbesondere ein satellitenbasierter Positionssensor sein. Beispielsweise kann ein GPS-Sensor, Galileo-Sensor etc. als Positionssensor vorgesehen sein.The at least one position sensor can in particular be a satellite-based position sensor. For example, a GPS sensor, Galileo sensor, etc. can be provided as a position sensor.
Der mindestens eine Positionssensor ist insbesondere zur im Wesentlichen kontinuierlichen Erfassung der augenblicklichen geographischen Position des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks eingerichtet. Mit anderen Worten, eine Ortung des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks kann insbesondere kontinuierlich erfolgen.The at least one position sensor is set up in particular to substantially continuously record the current geographical position of the buoyant offshore structure. In other words, the buoyant offshore structure can be located in particular continuously.
Die erfasste Position bzw. die erfassten Positionsdaten, insbesondere in Form von geografischen Koordinaten (z.B. GPS-Daten), kann/können (kontinuierlich) dem Positionsauswertemodul bereitgestellt werden. Das Positionsauswertemodul ist insbesondere eingerichtet zum Auswerten der erfassten Position bzw. der erfassten Positionsdaten zum Detektieren einer Ankerverbindungsreißindikation, insbesondere einer gerissenen Ankerverbindung. Insbesondere ist anmeldungsgemäß erkannt worden, dass basierend auf der augenblicklichen Position des Offshore-Bauwerks (mittelbar) auf den Zustand (z.B. gerissen oder intakt) der mindestens einen Ankerverbindung geschlossen werden kann.The recorded position or the recorded position data, in particular in the form of geographical coordinates (e.g. GPS data), can/can be provided (continuously) to the position evaluation module. The position evaluation module is in particular set up to evaluate the detected position or the detected position data to detect an anchor connection tear indication, in particular a torn anchor connection. In particular, it has been recognized according to the application that based on the current position of the offshore structure, the state (e.g. cracked or intact) of the at least one anchor connection can be concluded (indirectly).
Vorzugsweise ist ein zulässiger (geographischer) Positionsbereich des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks vorgegeben. Insbesondere kann der zulässige Positionsbereich vor und/oder bei der Inbetriebnahme des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks bestimmt werden. Der zulässige Positionsbereich gibt insbesondere den maximal möglichen Bewegungsradius eines mit mindestens einer Ankerverbindung an dem Unterwasserboden verankerten schwimmfähigen Offshore-Bauwerks an und kann beispielsweise von Parametern, wie der Länge (z.B. über 1000 m) der mindestens einen Ankerverbindung, der Anzahl der angeschlossenen Ankerverbindungen und/oder einem vorgesehen Längenpuffer des mindestens einen Seeenergiekabels abhängen.Preferably, a permissible (geographical) positioning range of the buoyant offshore structure is specified. In particular, the permissible position range can be determined before and/or when the buoyant offshore structure is put into operation. The permissible position range indicates in particular the maximum possible radius of movement of a buoyant offshore structure anchored to the underwater floor with at least one anchor connection and can, for example, depend on parameters such as the length (e.g. over 1000 m) of the at least one anchor connection, the number of connected anchor connections and / or depend on a provided length buffer of the at least one maritime energy cable.
Beispielsweise ist der Bewegungsradius eines im Betrieb schwimmenden Offshore-Bauwerks umso größer, je länger die mindestens eine Ankerverbindung ist bzw. je größer die Wassertiefe an dem Installationsort des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks ist. Das Seeenergiekabel kann einen den maximal möglichen Bewegungsradius berücksichtigen Längenpuffer bzw. Längenspielraum haben. Der Längenpuffer kann beispielsweise durch S-förmigen Kabelverlaufs des Seeenergiekabels von dem Offshore-Bauwerk zu dem Unterwasserboden erreicht werden, wobei der Verlauf mit Hilfe von mindestens einem an dem Seeenergiekabel angeordneten Auftriebskörper bereitgestellt werden kann. Der Längenpuffer ist insbesondere derart gewählt, dass bei einem sich innerhalb des maximalen Bewegungsradius bewegendes Offshore-Bauwerk sichergestellt ist, dass das Seeenergiekabel nicht beschädigt wird.For example, the radius of movement of an offshore structure that floats during operation is greater, the longer the at least one anchor connection is or the greater the water depth at the installation site of the floating offshore structure. The marine energy cable can have a length buffer or length margin that takes into account the maximum possible radius of movement. The length buffer can be achieved, for example, by an S-shaped cable run of the marine energy cable from the offshore structure to the underwater floor, the route being able to be provided with the aid of at least one buoyancy body arranged on the marine energy cable. The length buffer is chosen in particular in such a way that within the maximum movement The offshore structure moving within the operating radius ensures that the marine energy cable is not damaged.
Das zulässige Positionsbereich kann gleich sein wie der maximale Bewegungsradius oder vorzugsweise (etwas (z.B. 5 %)) größer sein, wobei der maximale Bewegungsradius vollständig eingeschlossen ist. Der zulässige Positionsbereich sorgt insbesondere dafür, dass kleine Positionsabweichungen durch Messungenauigkeit, aber auch hervorgerufen durch die Wetterbedingungen am Installationsstandort, nicht zu einer Auslösung der Schalteinrichtung führen. Lediglich größere Abweichungen, welche das Seeenergiekabel gefährden könnten, führen zur Auslösung der der Schalteinrichtung. Der zulässige Positionsbereich kann insbesondere durch Grenzpositionsdaten (z.B. geographische Koordinaten, wie GPS-Koordinaten) definiert sein. Solange die erfassten Positionsdaten des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks innerhalb des zulässigen Positionsbereichs liegen, kann angenommen werden, dass die mindestens eine Ankerverbindung intakt ist bzw. nicht gerissen ist. Ein Trennen des Stromflusses unterbleibt in diesem Fall.The allowable position range may be the same as the maximum range of motion or preferably (slightly (e.g. 5%)) larger, fully including the maximum range of motion. The permissible position range ensures in particular that small position deviations due to measurement inaccuracy, but also caused by the weather conditions at the installation location, do not trigger the switching device. Only larger deviations that could endanger the marine energy cable will trigger the switching device. The permissible position range can be defined in particular by boundary position data (e.g. geographical coordinates, such as GPS coordinates). As long as the recorded position data of the buoyant offshore structure is within the permissible position range, it can be assumed that the at least one anchor connection is intact or has not broken. In this case, the current flow does not need to be disconnected.
Liegen hingegen die erfassten Positionsdaten des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks außerhalb des zulässigen Positionsbereichs, kann ein Ereignis bzw. ein Parameter detektiert werden, das/der indiziert, dass die mindestens eine Ankerverbindung (potentiell oder tatsächlich) gerissen bzw. getrennt ist (oder unmittelbar mit einer hohen Wahrscheinlichkeit (> 95 %) zu reißen droht).However, if the recorded position data of the buoyant offshore structure is outside the permissible position range, an event or a parameter can be detected that indicates that the at least one anchor connection (potentially or actually) is torn or separated (or directly with one high probability (> 95%) of tearing).
Das Positionsauswertemodul kann insbesondere eingerichtet sein, die erfasste Position bzw. die erfassten Positionsdaten (kontinuierlich) mit dem zulässigen Positionsbereich zu vergleichen. Wenn festgestellt wird, dass die erfasste Position bzw. die erfassten Positionsdaten des Offshore-Bauwerks außerhalb des zulässigen Positionsbereichs liegt/liegen, kann (unmittelbar) die Schalteinrichtung in beschriebener Weise ausgelöst werden. In sicherer Weise kann insbesondere eine gerissene Ankerverbindung detektiert werden, ohne dass zusätzliche Sensoren zum Überwachen einer Ankerverbindung erforderlich sind.The position evaluation module can in particular be set up to (continuously) compare the recorded position or the recorded position data with the permissible position range. If it is determined that the recorded position or the recorded position data of the offshore structure is/are outside the permissible position range, the switching device can be triggered (immediately) in the manner described. In particular, a broken anchor connection can be reliably detected without the need for additional sensors to monitor an anchor connection.
Bei Varianten der Anmeldung kann vorgesehen sein, dass die Schalteinrichtung erst dann in beschriebener Weise ausgelöst wird, wenn die erfasste Position bzw. die erfassten Positionsdaten des Offshore-Bauwerks für eine bestimmte (vorgegebene) Zeitdauer (z.B. zwischen 0,5 s und 10 s) außerhalb des zulässigen Positionsbereichs liegt/liegen. Für den Fall, dass die erfasste Position des Offshore-Bauwerks vor einem Ablauf der genannten Zeitdauer wieder innerhalb des zulässigen Bereichs liegt, kann ein Auslösen der Schalteinrichtung unterbleiben.In variants of the registration, it can be provided that the switching device is only triggered in the manner described when the recorded position or the recorded position data of the offshore structure is for a certain (predetermined) period of time (e.g. between 0.5 s and 10 s). is/are outside the permissible position range. In the event that the detected position of the offshore structure is again within the permissible range before the specified period of time has elapsed, the switching device cannot be triggered.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des anmeldungsgemäßen schwimmfähigen Offshore-Bauwerks kann die Detektionsanordnung (alternativ oder zusätzlich zu dem Positionssensor) mindestens einen Ankerverbindungsstruktursensor umfassen. Der Ankerverbindungsstruktursensor kann eingerichtet sein zum (im Wesentlichen kontinuierlichen) Erfassen mindestens eines Ankerverbindungsstrukturparameters der Ankerverbindung des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks. Dies meint insbesondere, dass durch den Ankerverbindungsstruktursensor die Strukturintegrität der Ankerverbindung schwimmfähigen Offshore-Bauwerks überwacht werden kann.According to a further embodiment of the buoyant offshore structure according to the application, the detection arrangement (alternatively or in addition to the position sensor) can comprise at least one anchor connection structure sensor. The anchor connection structure sensor can be set up to (substantially continuously) detect at least one anchor connection structure parameter of the anchor connection of the buoyant offshore structure. This means in particular that the structural integrity of the anchor connection of a buoyant offshore structure can be monitored by the anchor connection structure sensor.
Die Detektionsanordnung kann (alternativ oder zusätzlich zu dem Positionsauswertemodul) mindestens ein Ankerverbindungsstrukturauswertemodul umfassen. Das Ankerverbindungsstrukturauswertemodul kann eingerichtet sein zum Detektieren der Ankerverbindungsreißindikation, basierend auf dem mindestens einen erfassten Ankerverbindungsstrukturparameter und insbesondere mindestens einem vorgegebenen zulässigen Ankerverbindungsstrukturparameterbereich. Insbesondere kann das Ankerverbindungsstrukturauswertemodul die erfassten Ankerverbindungsstrukturparameterwerte im Wesentlichen kontinuierlichen auswerten.The detection arrangement can (alternatively or in addition to the position evaluation module) comprise at least one anchor connection structure evaluation module. The anchor connection structure evaluation module can be set up to detect the anchor connection tear indication based on the at least one detected anchor connection structure parameter and in particular at least one predetermined permissible anchor connection structure parameter range. In particular, the anchor connection structure evaluation module can evaluate the detected anchor connection structure parameter values essentially continuously.
Der zulässige Ankerverbindungsstrukturparameterbereich definiert insbesondere einen Parameterbereich, bei dem die mindestens eine Ankerverbindung des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks intakt ist bzw. nicht gerissen ist (und insbesondere auch noch nicht unmittelbar zu reißen droht). Insbesondere kann mindestens ein Grenzverbindungsstrukturparameterwert vorgegeben sein.The permissible anchor connection structure parameter range defines in particular a parameter range in which the at least one anchor connection of the buoyant offshore structure is intact or has not torn (and in particular is not yet in imminent danger of tearing). In particular, at least one boundary connection structure parameter value can be predefined.
Solange die erfassten Ankerverbindungsstrukturparameterwerte der mindestens einen Ankerverbindung innerhalb des zulässigen Ankerverbindungsstrukturparameterbereich liegen, kann angenommen werden, dass die mindestens eine Ankerverbindung intakt ist bzw. nicht gerissen ist. In diesem Fall kann insbesondere ein elektrisches Trennen des Stromflusses unterbleiben. Liegen hingegen die erfassten Ankerverbindungsstrukturparameterwerte außerhalb des zulässigen Ankerverbindungsstrukturparameterbereich, kann ein Ereignis bzw. ein Parameter detektiert werden, das/der indiziert, dass die mindestens eine Ankerverbindung (potentiell oder tatsächlich) gerissen bzw. getrennt ist (oder unmittelbar mit einer hohen Wahrscheinlichkeit (> 95 %) zu reißen droht).As long as the detected anchor connection structure parameter values of the at least one anchor connection are within the permissible anchor connection structure parameter range, it can be assumed that the at least one anchor connection is intact or has not torn. In this case, electrical disconnection of the current flow can in particular be omitted. However, if the detected anchor connection structure parameter values are outside the permissible anchor connection structure parameter range, an event or a parameter can be detected that indicates that the at least one anchor connection (potentially or actually) is torn or separated (or immediately with a high probability (> 95 %) is in danger of tearing).
Das Ankerverbindungsstrukturauswertemodul kann insbesondere eingerichtet sein, die erfassten Ankerverbindungsstrukturparameterwerte (kontinuierlich) mit dem zulässigen Ankerverbindungsstrukturparameterbereich zu vergleichen. Wenn festgestellt wird, dass die erfassten Ankerverbindungsstrukturparameterwerte außerhalb des zulässigen Ankerverbindungsstrukturparameterbereich liegen, kann (unmittelbar) die Schalteinrichtung in beschriebener Weise ausgelöst werden. The anchor connection structure evaluation module can in particular be set up to record the anchor connection structure parameter values (continuous nuously) to compare with the allowable anchor connection structure parameter range. If it is determined that the detected anchor connection structure parameter values are outside the permissible anchor connection structure parameter range, the switching device can be triggered (immediately) in the manner described.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des anmeldungsgemäßen schwimmfähigen Offshore-Bauwerks kann die Detektionsanordnung, insbesondere als Ankerverbindungsstruktursensor, mindestens eine elektrischen Sensoreinrichtung umfassen. Die elektrische Sensoreinrichtung kann eingerichtet sein zum (im Wesentlichen kontinuierlichen) Erfassen mindestens eines elektrischen Parameters eines an der Ankerverbindung zumindest teilweise entlang geführten elektrischen Leiters. Die Detektionsanordnung kann, insbesondere als Ankerverbindungsstrukturauswertemodul, mindestens ein elektrisches Auswertemodul umfassen. Das elektrische Auswertemodul kann eingerichtet sein zum Detektieren Ankerverbindungsreißindikation, basierend auf dem mindestens einen erfassten elektrischen Parameter und insbesondere mindestens einem vorgegebenen zulässigen elektrischen Parameterbereich.According to a particularly preferred embodiment of the floating offshore structure according to the application, the detection arrangement, in particular as an anchor connection structure sensor, can comprise at least one electrical sensor device. The electrical sensor device can be set up to (substantially continuously) detect at least one electrical parameter of an electrical conductor that is at least partially guided along the anchor connection. The detection arrangement can comprise at least one electrical evaluation module, in particular as an anchor connection structure evaluation module. The electrical evaluation module can be set up to detect anchor connection tear indication based on the at least one detected electrical parameter and in particular at least one predetermined permissible electrical parameter range.
Die elektrische Sensoreinrichtung kann ein Teil einer elektrischen Sensoranordnung sein. Die Sensoranordnung kann ferner einen elektrischen (Mess-)Leiter mit beispielsweise einer Hinleitung und einer Rückleitung umfassen. Bei einer Ausführungsform kann das schwimmfähige Offshore-Bauwerk die mindestens eine elektrische Sensoranordnung (und insbesondere die hiermit überwachte eine Ankerverbindung) umfassen.The electrical sensor device can be part of an electrical sensor arrangement. The sensor arrangement can further comprise an electrical (measuring) conductor with, for example, a forward line and a return line. In one embodiment, the buoyant offshore structure can comprise the at least one electrical sensor arrangement (and in particular the anchor connection monitored thereby).
Eine Hinleitung eines elektrischen Leiters kann vorzugsweise von dem an dem Ankeranschluss angeschlossenen Ende der Ankerverbindung bis zu dem anderen Ende der Ankerverbindung verlaufen, das an dem Anker befestigt ist. An die Hinleitung kann sich die Rückleitung des elektrischen Leiters unmittelbar anschließen und von dem anderen Ende der Ankerverbindung bis zu dem an dem Ankeranschluss angeschlossenen Ende der Ankerverbindung verlaufen. Die elektrische Sensoreinrichtung kann mit der Hinleitung und der Rückleitung verbunden sein.A forward line of an electrical conductor can preferably run from the end of the anchor connection connected to the anchor connection to the other end of the anchor connection, which is attached to the anchor. The return line of the electrical conductor can directly connect to the outward line and run from the other end of the anchor connection to the end of the anchor connection connected to the anchor connection. The electrical sensor device can be connected to the outward line and the return line.
Der elektrische Leiter kann derart an der Ankerverbindung angeordnet sein, dass bei einem Reißen der Ankerverbindung auch der elektrische Leiter (zumindest nahezu zeitgleich) durchtrennt wird. Bei einem Ankerseil kann der elektrische Leiter beispielsweise in dem Ankerseil integriert sein. Bei einer Ankerkette kann der Leiter beispielsweise durch an den Kettengliedern angebrachte Ösen geführt sein. Der Leiter kann mindestens einen Phasenleiter umfassen, der von einer Isolationsschicht umgegeben ist.The electrical conductor can be arranged on the anchor connection in such a way that if the anchor connection tears, the electrical conductor is also severed (at least almost simultaneously). In the case of an anchor rope, the electrical conductor can, for example, be integrated into the anchor rope. In the case of an anchor chain, the conductor can, for example, be guided through eyelets attached to the chain links. The conductor can comprise at least one phase conductor which is surrounded by an insulation layer.
Die elektrische Sensoreinrichtung kann insbesondere einen Generator aufweisen, eingerichtet zum Beaufschlagen des elektrischen Leiters (insbesondere der Hin- und Rückleitung) mit einer bestimmten Spannung und/oder einem bestimmten Strom. Ferner kann die elektrische Sensoreinrichtung mindestens ein Messmodul zum Erfassen, insbesondere Messen, mindestens eines elektrischen Parameters (z.B. Spannung, Strom, Magnetfeld, elektrisches Feld etc.) umfassen, der aus dem durch den Generator angelegten elektrischen Parameter und dem Zustand (z.B. gerissen oder nicht gerissen) des elektrischen Leiters resultiert.The electrical sensor device can in particular have a generator, set up to apply a specific voltage and/or a specific current to the electrical conductor (in particular the forward and return lines). Furthermore, the electrical sensor device can include at least one measuring module for detecting, in particular measuring, at least one electrical parameter (e.g. voltage, current, magnetic field, electric field, etc.), which consists of the electrical parameter applied by the generator and the state (e.g. torn or not torn) of the electrical conductor results.
Wie beschrieben wurde, ist der elektrische Leiter derart an der Ankerverbindung befestigt, dass bei einem Reißen der Ankerverbindung auch der elektrische Leiter (zeitgleich) reißt. Ein Reißen bzw. Durchtrennen des elektrischen Leiters bewirkt eine detektierbare Änderung des mindestens einen erfassten elektrischen Parameters. Insbesondere bewirkt ein Reißen des elektrischen Leiter eine Änderung des erfassten elektrischen Parameters derart, dass der erfasste elektrische Parameter(wert) nicht mehr in dem vorgegebenen zulässigen elektrischen Parameterbereich liegt.As has been described, the electrical conductor is attached to the anchor connection in such a way that if the anchor connection tears, the electrical conductor also tears (at the same time). Tearing or cutting through the electrical conductor causes a detectable change in the at least one detected electrical parameter. In particular, tearing of the electrical conductor causes a change in the detected electrical parameter such that the detected electrical parameter (value) is no longer in the predetermined permissible electrical parameter range.
Der zulässige elektrische Parameterbereich definiert insbesondere einen Parameterbereich eines gemessenen elektrischen Parameters (z.B. Spannung, Strom, Magnetfeld, elektrisches Feld etc.), bei dem der elektrische Leiter und damit auch die mindestens eine Ankerverbindung intakt sind bzw. nicht gerissen sind. Insbesondere kann mindestens ein elektrischer Grenzparameterwert vorgegeben sein.The permissible electrical parameter range defines in particular a parameter range of a measured electrical parameter (e.g. voltage, current, magnetic field, electric field, etc.) in which the electrical conductor and thus also the at least one anchor connection are intact or not torn. In particular, at least one electrical limit parameter value can be predefined.
Solange die erfassten elektrischen Parameterwerte des mindestens einen erfassten elektrischen Parameters innerhalb des zulässigen Parameterbereichs liegen, kann angenommen werden, dass die mindestens eine Ankerverbindung intakt ist bzw. nicht gerissen ist. Ein elektrisches Trennen des Stromflusses unterbleibt. Liegt hingegen der mindestens eine erfasste elektrische Parameterwert außerhalb des zulässigen Parameterbereichs, kann ein Ereignis bzw. ein Parameter detektiert werden, das/der indiziert, dass die mindestens eine Ankerverbindung (potentiell oder tatsächlich) gerissen bzw. getrennt ist (oder unmittelbar mit einer hohen Wahrscheinlichkeit (> 95 %) zu reißen droht).As long as the detected electrical parameter values of the at least one detected electrical parameter are within the permissible parameter range, it can be assumed that the at least one anchor connection is intact or not torn. There is no electrical disconnection of the current flow. However, if the at least one detected electrical parameter value is outside the permissible parameter range, an event or a parameter can be detected that indicates that the at least one anchor connection is (potentially or actually) torn or separated (or immediately with a high probability (> 95%) is at risk of tearing).
Das elektrische Auswertemodul kann insbesondere eingerichtet sein, die erfassten elektrischen Parameterwerte (kontinuierlich) mit dem zulässigen Parameterbereich zu vergleichen. Wenn festgestellt wird, dass die erfassten Parameterwerte außerhalb des zulässigen Positionsbereichs liegt/liegen, kann (unmittelbar) die Schalteinrichtung in beschriebener Weise ausgelöst werden. Eine sichere Detektion insbesondere einer tatsächlich gerissenen Ankerverbindung kann bereitgestellt werden.The electrical evaluation module can in particular be set up to (continuously) compare the recorded electrical parameter values with the permissible parameter range. If it is found that the captured parameter values are outside is/are within the permissible position range, the switching device can be triggered (immediately) in the manner described. Reliable detection, in particular of an anchor connection that has actually broken, can be provided.
Alternativ oder zusätzlich kann, bei einer Ausführungsform des anmeldungsgemäßen schwimmfähigen Offshore-Bauwerks, die Detektionsanordnung mindestens eine optische Sensoreinrichtung umfassen. Die optische Sensoreinrichtung kann eingerichtet sein zum Erfassen mindestens eines optischen Parameters eines an der Ankerverbindung zumindest teilweise entlang geführten optischen Leiters. Die Detektionsanordnung kann mindestens ein optisches Auswertemodul umfassen. Das optische Auswertemodul kann eingerichtet sein zum Detektieren der Ankerverbindungsreißindikation, basierend auf dem mindestens einen erfassten optischen Parameter und insbesondere mindestens einem vorgegebenen zulässigen optischen Parameterbereich.Alternatively or additionally, in one embodiment of the floating offshore structure according to the application, the detection arrangement can comprise at least one optical sensor device. The optical sensor device can be set up to detect at least one optical parameter of an optical conductor that is at least partially guided along the anchor connection. The detection arrangement can include at least one optical evaluation module. The optical evaluation module can be set up to detect the anchor connection tear indication based on the at least one detected optical parameter and in particular at least one predetermined permissible optical parameter range.
Vorzugsweise kann eine optische Sensoranordnung die optische Sensoreinrichtung und zusätzlich den mindestens einen optischen Leiter umfassen. Das schwimmfähige Offshore-Bauwerk kann die optische Sensoranordnung (und insbesondere die hiermit überwachte eine Ankerverbindung) umfassen.Preferably, an optical sensor arrangement can comprise the optical sensor device and additionally the at least one optical conductor. The buoyant offshore structure can include the optical sensor arrangement (and in particular the anchor connection monitored thereby).
Der optische Leiter ist insbesondere ein Lichtwellenleiter, der vorzugsweise als linienförmiger Zustandssensor ausgebildet sein kann. Der optische Leiter kann mindestens eine optische Faser aufweisen, die von einer Schutzschicht umgeben sein kann. Der optische Leiter ist insbesondere eingerichtet, ein Erfassen mindestens eines optischen Parameters zu ermöglichen, der zumindest ein Indiz über den mechanischen bzw. strukturellen Zustand der Ankerverbindung ist.The optical conductor is in particular an optical waveguide, which can preferably be designed as a linear condition sensor. The optical conductor can have at least one optical fiber, which can be surrounded by a protective layer. The optical conductor is in particular set up to enable detection of at least one optical parameter, which is at least an indication of the mechanical or structural condition of the anchor connection.
Beispielsweise können Vibrationen (oder Schallemissionen) der Ankerverbindung erfasst werden. Diese können dann ausgewertet werden, um Rückschlüsse auf den mechanischen bzw. strukturellen Zustand der Ankerverbindung des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks zu gewinnen. Insbesondere kann durch den mit der optischen Sensoreinrichtung verbundenen optischen Leiter ein (potentielles oder tatsächliches) Reißen der Ankerverbindung oder zumindest eine mechanische Belastung, bei der mit hoher Wahrscheinlichkeit (> 95 %) ein Reißen droht, detektiert werden.For example, vibrations (or sound emissions) of the anchor connection can be detected. These can then be evaluated in order to draw conclusions about the mechanical or structural condition of the anchor connection of the buoyant offshore structure. In particular, the optical conductor connected to the optical sensor device can detect a (potential or actual) tearing of the anchor connection or at least a mechanical load at which there is a high probability (>95%) of a risk of tearing.
Der optische Leiter ist insbesondere in der Ankerverbindung integriert, also beispielsweise zumindest von der (äußeren) Ummantelung eines Ankerseils (in radialer Richtung) umgeben bzw. umschlossen. Alternativ oder zusätzlich kann der optische Leiter an der Ankerverbindung durch Führungsmittel (beispielsweise Ösen) entlang geführt sein.The optical conductor is in particular integrated in the anchor connection, i.e., for example, at least surrounded or enclosed by the (outer) sheathing of an anchor cable (in the radial direction). Alternatively or additionally, the optical conductor can be guided along the anchor connection by guide means (for example eyelets).
Der optische Leiter kann sich vorzugsweise (in Längsrichtung der Ankerverbindung gesehen) entlang der im Wesentlichen gesamten Ankerverbindung erstrecken. Anders ausgedrückt, kann sich der mindestens eine optische Leiter vorzugsweise im Wesentlichen von einem ersten Ende der Ankerverbindung, welches an der dem Ankeranschluss befestigt ist, bis zu dem anderen Ende der Ankerverbindung erstrecken, wobei das andere Ende mit einem Anker (z.B. ein Fundament) verbunden ist oder dieses aufweisen kann. Hierdurch kann die gesamte Ankerverbindung überwacht werden.The optical conductor can preferably extend along essentially the entire anchor connection (seen in the longitudinal direction of the anchor connection). In other words, the at least one optical conductor can preferably extend substantially from a first end of the anchor connection, which is attached to the anchor connection, to the other end of the anchor connection, the other end being connected to an anchor (e.g. a foundation). is or can have this. This allows the entire anchor connection to be monitored.
Die optische Sensoreinrichtung kann vorzugsweis auf Basis der optischen Zeitbereichsreflektometrie, auch bekannt unter der englischen Bezeichnung Optical-Time-Domain-Reflectometry (OTDR), betrieben werden.The optical sensor device can preferably be operated on the basis of optical time domain reflectometry, also known as optical time domain reflectometry (OTDR).
Vorzugsweise kann die optische Sensoreinrichtung mindestens einen Messsignalgenerator umfassen. Der Messsignalgenerator kann eingerichtet sein zum Einkoppeln eines optischen Messsignals in den mindestens einen optischen Leiter der zu überwachenden Ankerverbindung. Die Sensoreinrichtung kann ein optisches Messmodul umfassen, eingerichtet zum Empfangen und insbesondere Auswerten des in Reaktion auf das optische Messsignal in dem optischen Leiter generierten Sensorsignals. Insbesondere kann das Sensorsignal auf dem Messsignal und dem Zustand des optischen Leiters und damit dem Zustand der Ankerverbindung (z.B. gerissen oder nicht gerissen) basieren. Durch Auswerten des Sensorsignals kann dann eine gerissene Ankerverbindung detektiert werden.Preferably, the optical sensor device can comprise at least one measurement signal generator. The measurement signal generator can be set up to couple an optical measurement signal into the at least one optical conductor of the anchor connection to be monitored. The sensor device can comprise an optical measurement module, set up to receive and in particular evaluate the sensor signal generated in the optical conductor in response to the optical measurement signal. In particular, the sensor signal can be based on the measurement signal and the state of the optical conductor and thus the state of the anchor connection (e.g. torn or not torn). A broken anchor connection can then be detected by evaluating the sensor signal.
Wie bereits beschrieben wurde, kann die optische Sensoreinrichtung insbesondere nach dem OTDR Verfahren betrieben werden. Beispielsweise kann der Messsignalgenerator als Messsignal mindestens einen Lichtpuls, insbesondere Laserpuls, (mit einer Dauer zwischen z.B. 3 ns bis 20 µs) in den optischen Leiter in Form eines Lichtwellenleiters einkoppeln. Als Sensorsignal kann, insbesondere durch das Messmodul, das Rückstreulicht über der Zeit gemessen werden. Der (kontinuierlich) erfasste optische Parameter kann insbesondere das Sensorsignal z.B. in Form eines erfassten Reflexionsparameters sein, wie ein Rückstreulichtparameter oder ein daraus bestimmter Parameter.As has already been described, the optical sensor device can be operated in particular using the OTDR method. For example, the measurement signal generator can couple at least one light pulse, in particular a laser pulse, (with a duration between, for example, 3 ns to 20 µs) into the optical conductor in the form of an optical waveguide as a measurement signal. The backscattered light can be measured over time as a sensor signal, in particular by the measuring module. The (continuously) detected optical parameter can in particular be the sensor signal, for example in the form of a detected reflection parameter, such as a backscattered light parameter or a parameter determined therefrom.
Wie beschrieben wurde, ist der optische Leiter vorzugsweise derart an der Ankerverbindung befestigt, dass bei einem Reißen der Ankerverbindung auch der optische Leiter (zumindest nahezu zeitgleich) reißt. Ein Reißen bzw. Durchtrennen des optischen Leiters bewirkt eine detektierbare Änderung des mindestens einen optischen Parameters. Insbesondere bewirkt ein Reißen des optischen Leiters eine Änderung des erfassten optischen Parameters derart, dass der erfasste optische Parameter(wert) nicht mehr in dem vorgegebenen zulässigen optischen Parameterbereich.As has been described, the optical conductor is preferably attached to the anchor connection in such a way that if the anchor connection tears, the optical conductor also tears (at least almost simultaneously). A tearing or severing of the Optical conductor causes a detectable change in the at least one optical parameter. In particular, tearing of the optical conductor causes a change in the detected optical parameter such that the detected optical parameter (value) is no longer in the predetermined permissible optical parameter range.
Der zulässige optische Parameterbereich definiert insbesondere einen optischen Parameterbereich, bei dem der optische Leiter und damit die mindestens eine Ankerverbindung intakt sind bzw. nicht gerissen sind. Insbesondere kann mindestens ein optischer Grenzparameterwert vorgegeben sein.The permissible optical parameter range defines in particular an optical parameter range in which the optical conductor and thus the at least one anchor connection are intact or not torn. In particular, at least one optical limit parameter value can be predefined.
Solange die erfassten optischen Parameterwerte des mindestens einen erfassten optischen Parameters innerhalb des zulässigen Parameterbereichs liegen, kann angenommen werden, dass die mindestens eine Ankerverbindung intakt ist bzw. nicht gerissen ist. Ein Auslösen der Schalteinrichtung kann unterbleiben. Liegt hingegen der mindestens eine erfasste optische Parameterwert außerhalb des zulässigen Parameterbereichs, kann ein Ereignis bzw. ein Parameter detektiert werden, das/der indiziert, dass die mindestens eine Ankerverbindung (potentiell oder tatsächlich) gerissen bzw. getrennt ist (oder unmittelbar mit einer hohen Wahrscheinlichkeit (> 95 %) zu reißen droht).. Eine sichere und besonders genaue Detektion einer insbesondere gerissenen Ankerverbindung kann bereitgestellt werden.As long as the detected optical parameter values of the at least one detected optical parameter are within the permissible parameter range, it can be assumed that the at least one anchor connection is intact or has not torn. The switching device cannot be triggered. However, if the at least one detected optical parameter value is outside the permissible parameter range, an event or a parameter can be detected that indicates that the at least one anchor connection is (potentially or actually) torn or separated (or immediately with a high probability (> 95%) threatens to tear). A safe and particularly precise detection of a particularly cracked anchor connection can be provided.
Das optische Auswertemodul kann insbesondere eingerichtet sein, die erfassten optischen Parameterwerte (kontinuierlich) mit dem zulässigen Parameterbereich zu vergleichen. Wenn festgestellt wird, dass die erfassten Parameterwerte außerhalb des zulässigen Positionsbereichs liegt/liegen, kann (unmittelbar) die Schalteinrichtung in beschriebener Weise ausgelöst werden. Eine sichere und besonders genaue Detektion einer insbesondere gerissenen Ankerverbindung kann bereitgestellt werden.The optical evaluation module can in particular be set up to (continuously) compare the recorded optical parameter values with the permissible parameter range. If it is determined that the recorded parameter values are/are outside the permissible position range, the switching device can be triggered (immediately) in the manner described. Reliable and particularly accurate detection of a particularly broken anchor connection can be provided.
Alternativ oder zusätzlich kann, bei einer Ausführungsform des anmeldungsgemäßen schwimmfähigen Offshore-Bauwerks, die Detektionsanordnung mindestens einen mechanischen Sensor umfassen. Der mechanische Sensor kann eingerichtet sein zum Erfassen mindestens eines mechanischen Parameters eines an der Ankerverbindung zumindest teilweise entlang geführten Messseils. Die Detektionsanordnung kann mindestens ein mechanisches Auswertemodul umfassen. Das mechanische Auswertemodul kann eingerichtet sein zum Detektieren der Ankerverbindungsreißindikation, basierend auf dem mindestens einen erfassten mechanischen Parameter und insbesondere mindestens einem vorgegebenen zulässigen mechanischen Parameterbereich.Alternatively or additionally, in one embodiment of the floating offshore structure according to the application, the detection arrangement can comprise at least one mechanical sensor. The mechanical sensor can be set up to detect at least one mechanical parameter of a measuring cable that is at least partially guided along the anchor connection. The detection arrangement can include at least one mechanical evaluation module. The mechanical evaluation module can be set up to detect the anchor connection tear indication based on the at least one recorded mechanical parameter and in particular at least one predetermined permissible mechanical parameter range.
Vorzugsweise kann eine mechanische Messanordnung einen mechanischen Sensor und das mindestens eine Messseil umfassen. Das Messseil kann beispielsweise von dem einen Ende der Ankerverbindung zu dem anderen Ende der Ankerverbindung und insbesondere parallel an der Ankerverbindung vorbeigeführt sein.Preferably, a mechanical measuring arrangement can comprise a mechanical sensor and the at least one measuring cable. The measuring cable can, for example, be guided past the anchor connection from one end of the anchor connection to the other end of the anchor connection and in particular parallel.
Das Messseil kann derart an der Ankerverbindung befestigt sein, dass bei einem Reißen der Ankerverbindung auch das Messseil reißt. Vor einem Reißen bzw. Durchtrennen kann sich, insbesondere aufgrund der gerissenen Ankerverbindung, die durch den mechanischen Sensor detektierbare Messseilspannung und/oder die durch den mechanischen Sensor detektierbare Bewegungsstrecke des Messseils ändern. Dies kann durch den mechanischen Sensor erfasst und durch das mechanische Auswertemodul ausgewertet werden. Insbesondere bewirkt ein Reißen der Ankerverbindung eine detektierbare Änderung des erfassten mechanischen Parameters derart, dass der erfasste mechanische Parameter(wert) nicht mehr in dem vorgegebenen zulässigen optischen Parameterbereich.The measuring cable can be attached to the anchor connection in such a way that if the anchor connection breaks, the measuring cable also tears. Before it tears or is severed, the measuring cable tension detectable by the mechanical sensor and/or the movement distance of the measuring cable detectable by the mechanical sensor can change, in particular due to the broken anchor connection. This can be detected by the mechanical sensor and evaluated by the mechanical evaluation module. In particular, a tearing of the anchor connection causes a detectable change in the detected mechanical parameter such that the detected mechanical parameter (value) is no longer in the predetermined permissible optical parameter range.
Der zulässige mechanische Parameterbereich definiert insbesondere einen Parameterbereich (z.B. ein maximal zulässiger Spannungsbereich, eine maximal zulässige Bewegungsstrecke etc.), bei dem die mindestens eine Ankerverbindung intakt ist bzw. nicht gerissen ist. Insbesondere kann mindestens ein optischer Grenzparameterwert (z.B. Spannungsgrenzwert, Bewegungsstreckengrenzwert) vorgegeben sein.The permissible mechanical parameter range defines in particular a parameter range (e.g. a maximum permissible voltage range, a maximum permissible movement distance, etc.) in which the at least one anchor connection is intact or has not torn. In particular, at least one optical limit parameter value (e.g. voltage limit, movement distance limit) can be predefined.
Solange die erfassten mechanischen Parameterwerte des mindestens einen erfassten mechanischen Parameters innerhalb des zulässigen Parameterbereichs liegen, kann angenommen werden, dass die mindestens eine Ankerverbindung intakt ist bzw. nicht gerissen ist. Liegt hingegen der mindestens eine erfasste mechanische Parameterwert außerhalb des zulässigen Parameterbereichs, kann ein Ereignis bzw. ein Parameter detektiert werden, das/der indiziert, dass die mindestens eine Ankerverbindung (potentiell oder tatsächlich) gerissen bzw. getrennt ist (oder unmittelbar mit einer hohen Wahrscheinlichkeit (> 95 %) zu reißen droht)..As long as the recorded mechanical parameter values of the at least one recorded mechanical parameter are within the permissible parameter range, it can be assumed that the at least one anchor connection is intact or not torn. However, if the at least one recorded mechanical parameter value is outside the permissible parameter range, an event or a parameter can be detected that indicates that the at least one anchor connection is (potentially or actually) torn or separated (or immediately with a high probability (> 95%) is in danger of tearing).
Das mechanische Auswertemodul kann insbesondere eingerichtet sein, die erfassten mechanischen Parameterwerte (kontinuierlich) mit dem zulässigen Parameterbereich zu vergleichen. Wenn festgestellt wird, dass die erfassten Parameterwerte außerhalb des zulässigen Positionsbereichs liegt/liegen, kann (unmittelbar) die Schalteinrichtung in beschriebener Weise ausgelöst werden. Eine sichere Detektion insbesondere einer gerissenen Ankerverbindung kann mit einfachem Mitteln bereitgestellt werden.The mechanical evaluation module can in particular be set up to (continuously) compare the recorded mechanical parameter values with the permissible parameter range. If it is determined that the recorded parameter values are/are outside the permissible position range, the switching device can be triggered (immediately) in the manner described. Reliable detection, in particular of a torn anchor connection, can be provided using simple means.
Wie bereits beschrieben wurde, können die Detektionsanordnung und die Schalteinrichtung miteinander gekoppelt bzw. verbunden sein, um insbesondere einen Schaltvorgang und damit zumindest ein elektrisches Trennen (unmittelbar) bei Detektion einer gerissenen Ankerverbindung auslösen zu können. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des anmeldungsgemäßen schwimmfähigen Offshore-Bauwerks kann das schwimmfähige Offshore-Bauwerk mindestens eine zwischen der Detektionsanordnung (insbesondere dem mindestens einen Auswertemodul) und der Schalteinrichtung angeordnete Schnittstelle umfassen. Die mindestens eine Schnittstelle kann eine analoge Schnittstelle und/oder eine digitale Schnittstelle und/oder eine mechanische Schnittstelle sein. Vorzugsweise können zwei unterschiedliche Schnittstellen vorgesehen sein, wie eine analoge und eine digitale Schnittstelle oder eine digitale und eine mechanische Schnittstelle. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass auch bei einer defekten Schnittstelle der beschriebene Schaltvorgang ausgelöst werden kann. Vorzugsweise unmittelbar bei Detektion eines gerissenen Ankerseils kann die Detektionsanordnung die Schalteinrichtung über die mindestens eine Schnittstelle ansteuern, derart, dass ein elektrisches Unterbrechen der elektrischen Verbindung zu dem Seeenergiekabel erfolgt.As has already been described, the detection arrangement and the switching device can be coupled or connected to one another in order in particular to be able to trigger a switching process and thus at least an electrical disconnection (immediately) upon detection of a torn armature connection. According to a further preferred embodiment of the buoyant offshore structure according to the application, the buoyant offshore structure can comprise at least one interface arranged between the detection arrangement (in particular the at least one evaluation module) and the switching device. The at least one interface can be an analog interface and/or a digital interface and/or a mechanical interface. Preferably, two different interfaces can be provided, such as an analog and a digital interface or a digital and a mechanical interface. This can ensure that the switching process described can be triggered even if the interface is defective. Preferably immediately upon detection of a broken anchor cable, the detection arrangement can control the switching device via the at least one interface, such that the electrical connection to the marine energy cable is electrically interrupted.
Bei einer weiteren Ausführungsform des anmeldungsgemäßen schwimmfähigen Offshore-Bauwerks kann ein weiterer mechanischer Sensor auch (unmittelbar) an dem Ankeranschluss angeordnet sein, insbesondere integriert sein. Der weitere mechanische Sensor kann eingerichtet sein zum Erfassen mindestens eines weiteren mechanischen Parameters der Ankerverbindung, wie eine auf den Ankeranschluss (z.B. einem Haltebolzen des Ankeranschlusses) durch die Ankerverbindung ausgeübte Last. Ferner kann das schwimmfähige Offshore-Bauwerk mindestens ein weiteres mechanisches Auswertemodul umfassen. Das weitere mechanische Auswertemodul kann eingerichtet sein zum Detektieren der Ankerverbindungsreißindikation des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks, basierend auf dem mindestens einen weiteren erfassten mechanischen Parameter und insbesondere mindestens einem weiteren vorgegebenen zulässigen mechanischen Parameterbereich. Das Detektieren der Ankerverbindungsreißindikation, basierend auf dem mindestens einen weiteren erfassten mechanischen Parameter und insbesondere mindestens einem weiteren vorgegebenen zulässigen mechanischen Parameterbereich, erfolgt insbesondere in analoger Weise zu dem zuvor beschriebenen Detektieren der gerissenen Ankerverbindung des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks, basierend auf dem mindestens einen erfassten mechanischen Parameter und insbesondere mindestens einem vorgegebenen zulässigen mechanischen Parameterbereich, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen wird.In a further embodiment of the floating offshore structure according to the application, a further mechanical sensor can also be arranged (directly) on the anchor connection, in particular integrated. The further mechanical sensor can be set up to detect at least one further mechanical parameter of the anchor connection, such as a load exerted on the anchor connection (e.g. a retaining bolt of the anchor connection) by the anchor connection. Furthermore, the buoyant offshore structure can include at least one further mechanical evaluation module. The further mechanical evaluation module can be set up to detect the anchor connection tear indication of the buoyant offshore structure, based on the at least one further recorded mechanical parameter and in particular at least one further predetermined permissible mechanical parameter range. The detection of the anchor connection tear indication, based on the at least one further detected mechanical parameter and in particular at least one further predetermined permissible mechanical parameter range, is carried out in particular in an analogous manner to the previously described detection of the broken anchor connection of the buoyant offshore structure, based on the at least one detected mechanical Parameters and in particular at least one predetermined permissible mechanical parameter range, so that reference is made to the corresponding statements to avoid repetition.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des anmeldungsgemäßen schwimmfähigen Offshore-Bauwerks kann die Schalteinrichtung, insbesondere als Schaltmodul, mindestens einen Lasttrennschalter umfassen. Der mindestens eine Lasttrennschalter ist insbesondere eingerichtet zum Schalten von (elektrischen) Lasten. Ein Lasttrennschalter kann mindestens ein Lichtbogenlöschmodul umfassen. Insbesondere kann an den Schaltkontakten des Lasttrennschalters Lichtbogenlöschmodule angeordnet sein. Vorzugsweise kann die Schalteinrichtung für jedes angeschlossene Seeenergiekabel jeweils mindestens einen Lasttrennschalter umfassen.According to a further particularly preferred embodiment of the floating offshore structure according to the application, the switching device, in particular as a switching module, can comprise at least one switch-disconnector. The at least one load disconnector is designed in particular for switching (electrical) loads. A switch disconnector can include at least one arc extinguishing module. In particular, arc extinguishing modules can be arranged on the switching contacts of the switch disconnector. Preferably, the switching device can comprise at least one load disconnector for each connected marine energy cable.
Vorzugsweise kann die Schalteinrichtung, insbesondere der mindestens eine Lasttrennschalter, an oder in dem Seeenergiekabelanschluss angeordnet sein. In sicherer und einfacher Weise kann eine elektrische Verbindung zu einem angeschlossenen Seeenergiekabel unterbrochen und damit insbesondere das Seeenergiekabel spannungslos geschaltet werden.Preferably, the switching device, in particular the at least one load disconnector, can be arranged on or in the marine energy cable connection. In a safe and simple manner, an electrical connection to a connected marine energy cable can be interrupted and the marine energy cable in particular can be de-energized.
Darüber hinaus kann, gemäß einer weiteren Ausführungsform des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks die Schalteinrichtung eingerichtet sein zum mechanischen Trennen des Seeenergiekabels. Ein ungesteuertes Abreißen des spannungsfreien Seeenergiekabels kann verhindert werden. Eine Reparatur des Schadens kann hierdurch erleichtert und die Sicherheit noch weiter verbesswert werden.In addition, according to a further embodiment of the buoyant offshore structure, the switching device can be set up to mechanically disconnect the marine energy cable. An uncontrolled tearing of the tension-free marine energy cable can be prevented. This can make it easier to repair the damage and further improve safety.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des anmeldungsgemäßen schwimmfähigen Offshore-Bauwerks kann das schwimmfähige Offshore-Bauwerk mindestens eine Kommunikationseinrichtung umfassen. Die mindestens eine Kommunikationseinrichtung kann insbesondere mit der Detektionsanordnung gekoppelt sein oder in dieser integriert sein.According to a further embodiment of the buoyant offshore structure according to the application, the buoyant offshore structure can comprise at least one communication device. The at least one communication device can in particular be coupled to the detection arrangement or integrated into it.
Die Kommunikationseinrichtung kann zumindest eingerichtet sein zum Aussenden mindestens einer Alarmnachricht an mindestens ein weiteres über das Seeenergiekabel (bei dem ein elektrisches Trennen durchgeführt wird und insbesondere ein Abreißen erwartet wird) mit dem schwimmfähigen Offshore-Bauwerk verbundenes Bauwerk bei einer Detektion einer Ankerverbindungsreißindikation, insbesondere einer gerissenen Ankerverbindung des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks. Die Alarmnachricht kann zumindest Instruktion zum elektrischen Trennen des Seeenergiekabels an dem weiteren Bauwerk enthalten.The communication device can at least be set up to send at least one alarm message to at least one further structure connected to the buoyant offshore structure via the marine energy cable (in which electrical disconnection is carried out and in particular tearing is expected) upon detection of an anchor connection tear indication, in particular a torn one Anchor connection of the floating offshore structure. The alarm message can at least contain instructions for electrically disconnecting the marine energy cable at the other structure.
Das weitere Bauwerk kann ein (schwimmfähiges) Offshore-Bauwerk oder ein Onshore-Bauwerk sein.The other structure can be a (buoyant) offshore structure or an onshore structure.
Die Kommunikationseinrichtung kann beispielsweise ein Funkmodul umfassen. Vorzugsweise kann die Kommunikationseinrichtung mit einem (optischen) Kommunikationsleiter des mindestens einen Seeenergiekabels gekoppelt sein zum Übertragen der Alarmnachricht über den (optischen) Kommunikationsleiter. Das weitere Bauwerk kann eine weitere Schalteinrichtung umfassen. Die weitere Schalteinrichtung kann eingerichtet sein zum zumindest elektrischen Trennen der elektrischen Verbindung zu dem an einen weiteren Seeenergiekabelanschluss des weiteren Bauwerks angeschlossenen Seeenergiekabel (unmittelbar) bei Erhalt der Alarmnachricht.The communication device can include, for example, a radio module. Preferably, the communication device can be coupled to an (optical) communication conductor of the at least one marine energy cable for transmitting the alarm message via the (optical) communication conductor. The further structure can include a further switching device. The further switching device can be set up to at least electrically disconnect the electrical connection to the marine energy cable connected to a further marine energy cable connection of the further structure (immediately) upon receipt of the alarm message.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des anmeldungsgemäßen schwimmfähigen Offshore-Bauwerks umfasst die Schalteinrichtung ein mit einem (optischen) Kommunikationsleiter des mindestens einen Seeenergiekabels verbundenes Empfangsmodul. Die Schalteinrichtung, insbesondere das mindestens eine Schaltmodul, kann eingerichtet sein zum zumindest elektrischen Trennen der elektrischen Verbindung zu dem Seeenergiekabel (wie bereits beschrieben wurde), insbesondere unmittelbar bei Erhalt einer Alarmnachricht, insbesondere von einer (zuvor beschriebenen) Kommunikationseinrichtung eines weiteren schwimmfähigen Offshore-Bauwerks.According to a further embodiment of the floating offshore structure according to the application, the switching device comprises a receiving module connected to an (optical) communication conductor of the at least one marine energy cable. The switching device, in particular the at least one switching module, can be set up to at least electrically disconnect the electrical connection to the marine energy cable (as already described), in particular immediately upon receipt of an alarm message, in particular from a (previously described) communication device of a further buoyant offshore structure .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des anmeldungsgemäßen schwimmfähigen Offshore-Bauwerk kann das schwimmfähige Offshore-Bauwerk mindestens eine Aktivierungsanordnung umfassen, eingerichtet zum Aktivieren von mindestens einem Verbraucher und/oder mindestens einer Energiequelle, bei oder nach einer Detektion einer Ankerverbindungsreißindikation. Das Aktiveren kann unmittelbar erfolgen (insbesondere analog zum Aktivieren der Schalteinrichtung). Insbesondere kann der mindestens eine Verbraucher und/oder die mindestens einer Energiequelle Bestandteil eines Sicherheitssystems des Offshore-Bauwerks sein. Beispielsweise kann der mindestens eine Verbraucher ein Aktor zum Schließen einer Tür (z.B. können aus Sicherheitsgründen Türen bzw. Tore bei einer Detektion automatisch geschlossen werden) und/oder ein Aktor zum Unterbrechen eines Fluidstroms (z.B. Wasserstoffstrom oder ein aus Wasserstoff produzierten Gases; aus Sicherheitsgründen kann ein Aktor insbesondere Ventile oder dergleichen in einem Rohrleitungssystem automatisch schließen) und/oder ein Leuchtmittel (z.B. eine Notbeleuchtung) sein. Die mindestens eine Energiequelle kann beispielsweise eine wiederaufladbare Batterie und/oder ein brennstoffgetriebener Generator (z.B. Dieselgenerator) sein, z.B. eingerichtet zum Versorgen eines vorgenannten (elektrischen) Verbrauchers.According to a further embodiment of the buoyant offshore structure according to the application, the buoyant offshore structure can comprise at least one activation arrangement, set up to activate at least one consumer and/or at least one energy source, upon or after detection of an anchor connection tear indication. The activation can take place immediately (in particular analogous to activating the switching device). In particular, the at least one consumer and/or the at least one energy source can be part of a security system of the offshore structure. For example, the at least one consumer can be an actuator for closing a door (e.g. for safety reasons, doors or gates can be closed automatically upon detection) and/or an actuator for interrupting a fluid flow (e.g. hydrogen flow or a gas produced from hydrogen; for safety reasons can an actuator, in particular to automatically close valves or the like in a piping system) and/or a light source (e.g. emergency lighting). The at least one energy source can be, for example, a rechargeable battery and/or a fuel-driven generator (e.g. diesel generator), e.g. set up to supply an aforementioned (electrical) consumer.
Insbesondere kann in automatischer Weise bei einer entsprechenden Detektion ein Sicherheitssystem des Offshore-Bauwerks (oder eines benachbarten Bauwerks) und/oder ein Brandschutzsystem aktiviert werden.In particular, a security system of the offshore structure (or a neighboring structure) and/or a fire protection system can be activated automatically upon appropriate detection.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des anmeldungsgemäßen schwimmfähigen Offshore-Bauwerk kann das schwimmfähige Offshore-Bauwerk mindestens eine Deaktivierungsanordnung umfassen, eingerichtet zum Aktivieren von mindestens einem Verbraucher (des Offshore-Bauwerks und/oder eines benachbarten Bauwerks) und/oder mindestens einer Energiequelle (des Offshore-Bauwerks und/oder eines benachbarten Bauwerks), bei oder nach einer Detektion einer Ankerverbindungsreißindikation. Das Deaktivieren kann unmittelbar erfolgen (insbesondere analog zum Aktivieren der Schalteinrichtung). Hierbei sind ggf. Ab- bzw. Runterfahrzeiten bzw. -Rampen zu beachten). Insbesondere kann der mindestens eine Verbraucher Bestandteil einer Elektrolyseanlage sein, wie der Elektrolyseur, ein Kompressor, eine Aufbereitungsanlage, eine Pumpe und/oder dergleichen. Insbesondere kann hierdurch der chemische Prozess automatisch bei einer entsprechenden Detektion (schnellstmöglich) gestoppt werden. Ferner kann beispielsweise die mindestens eine Energiequelle ein Windkraftgenerator und/oder eine Photovoltaikanlage sein.According to a further embodiment of the buoyant offshore structure according to the application, the buoyant offshore structure can comprise at least one deactivation arrangement, set up to activate at least one consumer (of the offshore structure and/or an adjacent structure) and/or at least one energy source (of the offshore structure). Building and/or an adjacent building) during or after detection of an anchor connection tear indication. Deactivation can take place immediately (in particular analogous to activating the switching device). In this case, down or down times or ramps may need to be taken into account). In particular, the at least one consumer can be part of an electrolysis system, such as the electrolyzer, a compressor, a processing system, a pump and/or the like. In particular, the chemical process can be stopped automatically (as quickly as possible) upon appropriate detection. Furthermore, for example, the at least one energy source can be a wind power generator and/or a photovoltaic system.
Ein weiterer Aspekt der Anmeldung ist ein (schwimmfähiges) (Offshore-) Energieerzeugungssystem. Das Energieerzeugungssystem umfasst mindestens ein zuvor beschriebenes schwimmfähiges Offshore-Bauwerk. Das Energieerzeugungssystem umfasst mindestens ein (zuvor beschriebenes) Seeenergiekabel. Das Energieerzeugungssystem umfasst mindestens ein weiteres mit dem schwimmfähigen Offshore-Bauwerk über das Seeenergiekabel elektrisch verbundenes (zuvor beschriebenes) Bauwerk.Another aspect of the application is a (floatable) (offshore) energy generation system. The power generation system includes at least one floating offshore structure described above. The power generation system includes at least one marine power cable (previously described). The energy generation system includes at least one further structure (previously described) electrically connected to the buoyant offshore structure via the marine energy cable.
Das Energieerzeugungssystem kann vorzugsweise ein schwimmfähiges bzw. im Installationszustand schwimmendes Offshore-Windenergiesystem bzw. ein schwimmfähiger bzw. im Installationszustand schwimmender Offshore-Windpark sein. Auch kann das Energieerzeugungssystem ein schwimmfähiges bzw. im Installationszustand schwimmendes Offshore-Photovoltaiksystem oder Offshore-Wasserstoffproduktionssystem sein. Es versteht sich, dass die genannten Systeme miteinander kombiniert werden können. Beispielsweise kann ein Offshore-Windenergiesystem mindestens eine Photovoltaikvorrichtung und/oder mindestens eine Wasserstoffproduktionsvorrichtung umfassen.The energy generation system can preferably be a buoyant or floating offshore wind energy system in the installed state or an offshore wind farm that is buoyant or floating in the installed state. The energy generation system can also be a buoyant or floating offshore photovoltaic system or offshore hydrogen production system. It goes without saying that the systems mentioned can be combined with one another. For example, an offshore wind energy system may include at least one photovoltaic device and/or at least one hydrogen production device.
Ein noch weiterer Aspekt der Anmeldung ist ein Verfahren. Das Verfahren umfasst:
- - Detektieren, durch mindestens eine Detektionsanordnung (eines Offshore-Bauwerks), einer Ankerverbindungsreißindikation (insbesondere einer gerissenen Ankerverbindung eines schwimmfähigen Offshore-Bauwerks), und
- - elektrisches Trennen, durch mindestens eine Schalteinrichtung (des Offshore-Bauwerks), der elektrischen Verbindung zu dem an einem Seeenergiekabelanschluss des Offshore-Bauwerks angeschlossenen Seeenergiekabels bei oder nach einer Detektion einer Ankerverbindungsreißindikation.
- - Detecting, by at least one detection arrangement (of an offshore structure), an anchor connection tear indication (in particular a torn anchor connection of a buoyant offshore structure), and
- - electrical disconnection, by at least one switching device (of the offshore structure), of the electrical connection to the marine energy cable connected to a marine energy cable connection of the offshore structure upon or after detection of an anchor connection tear indication.
Ein noch weiterer Aspekt der Anmeldung ist eine Verwendung einer Detektionsanordnung, eingerichtet zum Detektieren einer Ankerverbindungsreißindikation, und mindestens einer Schalteinrichtung, eingerichtet zum zumindest elektrischen Trennen der elektrischen Verbindung zu dem an einem Seeenergiekabelanschluss eines schwimmfähigen Offshore-Bauwerks angeschlossenen Seeenergiekabels bei oder nach einer Detektion einer Ankerverbindungsreißindikation, in dem schwimmfähigen Offshore-Bauwerk.A yet further aspect of the application is a use of a detection arrangement, set up to detect an anchor connection rupture indication, and at least one switching device, set up for at least electrically disconnecting the electrical connection to the sea energy cable connected to a marine energy cable connection of a buoyant offshore structure upon or after detection of an anchor connection rupture indication , in the floating offshore structure.
Die Merkmale der schwimmfähigen Offshore-Bauwerke, Energieerzeugungssysteme, Verfahren und Verwendungen sind frei miteinander kombinierbar. Insbesondere können Merkmale der Beschreibung und/oder der abhängigen Ansprüche, auch unter vollständiger oder teilweiser Umgehung von Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, in Alleinstellung oder frei miteinander kombiniert eigenständig erfinderisch sein.The features of the floating offshore structures, energy generation systems, processes and uses can be freely combined with one another. In particular, features of the description and/or the dependent claims, even if features of the independent claims are completely or partially circumvented, can be independently inventive on their own or freely combined with one another.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das anmeldungsgemäße schwimmfähige Offshore-Bauwerk, das anmeldungsgemäße Energieerzeugungssystem, das anmeldungsgemäße Verfahren und die anmeldungsgemäße Verwendung eines Ankerseilsystems auszugestalten und weiterzuentwickeln. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die den unabhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines schwimmfähigen Offshore-Bauwerks gemäß der vorliegenden Anmeldung, -
2 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines schwimmfähigen Offshore-Bauwerks gemäß der vorliegenden Anmeldung, -
3 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines schwimmfähigen Offshore-Bauwerks gemäß der vorliegenden Anmeldung, -
4 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines schwimmfähigen Offshore-Bauwerks gemäß der vorliegenden Anmeldung, -
5 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines schwimmfähigen Offshore-Bauwerks gemäß der vorliegenden Anmeldung, -
6 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines schwimmfähigen Energieerzeugungssystems gemäß der vorliegenden Anmeldung, und -
7 ein Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Anmeldung.
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1 a schematic view of an embodiment of a buoyant offshore structure according to the present application, -
2 a schematic view of a further embodiment of a buoyant offshore structure according to the present application, -
3 a schematic view of a further embodiment of a buoyant offshore structure according to the present application, -
4 a schematic view of a further embodiment of a buoyant offshore structure according to the present application, -
5 a schematic view of a further embodiment of a buoyant offshore structure according to the present application, -
6 a schematic view of an embodiment of a buoyant power generation system according to the present application, and -
7 a diagram of an embodiment of a method according to the present application.
In den Figuren werden für ähnliche Elemente ähnliche Bezugszeichen verwendet. Zudem wird mit z die vertikale Richtung und mit x eine horizontale Richtung bezeichnet.In the figures, similar reference numbers are used for similar elements. In addition, z denotes the vertical direction and x denotes a horizontal direction.
Die
Das im Installationszustand gezeigte schwimmfähige Offshore-Bauwerk 100 ist beispielhaft in diesem Ausführungsbeispiel (und den weiteren nachfolgenden Ausführungsbeispielen) eine schwimmfähige bzw. schwimmende Offshore-Windkraftanlage 100.The buoyant
Die nachfolgenden Ausführungen lassen sich jedoch auf andere schwimmfähige Offshore-Bauwerke, wie eine Offshore-Umspannvorrichtung, eine Offshore-Photovoltaikvorrichtung, eine Offshore-Wasserstoffproduktionsvorrichtung etc., übertragen.However, the following statements can be applied to other buoyant offshore structures, such as an offshore transformer device, an offshore photovoltaic device, an offshore hydrogen production device, etc.
Ein anmeldungsgemäßes schwimmfähiges Offshore-Bauwerk 100 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das schwimmfähige Offshore-Bauwerk 100 mindestens einen Seeenergiekabelanschluss 106 und mindestens einen Ankeranschluss 114 aufweist. Der mindestens eine Seeenergiekabelanschluss 106 ist eingerichtet zum Anschließen eines Seeenergiekabels 116. Insbesondere ist an dem mindestens einen Seeenergiekabelanschluss 106 des Offshore-Bauwerks 100 im Betrieb, also insbesondere in einem Installationszustand, des Offshore-Bauwerks 100 mindestens ein Seeenergiekabel 116 angeschlossen.A buoyant
Nicht dargestellt ist die interne elektrische Verbindung des Seeenergiekabels 116 beispielsweise zu einem Generator, Umrichter etc. des Offshore-Bauwerks 100 (bzw. PV-Anlage, Wasserstoffproduktionsanlage etc.) und/oder dem weiteren Seeenergiekabel 116.Not shown is the internal electrical connection of the
Ein Seeenergiekabel 116 ist vorzugsweise ein Mittelspannungsseekabel (insbesondere zwischen 3 kV bis 30 kV) oder ein Hochspannungsseekabel (60 kV bis 110 kV). Die Leistungskapazität eines anmeldungsgemäßen Seeenergiekabels 116 liegt vorzugsweise zwischen 3 MW und 2,5 GW.A
Ein Seeenergiekabel 116 kann beispielsweise drei Phasenleiter zum Übertragen der elektrischen Energie umfassen. Ferner kann mindestens ein Lichtwellenleiter als (optischer) Kommunikationsleiter in dem Seeenergiekabel 116 integriert sein. Es versteht sich, dass ein Seeenergiekabel 116 weitere Kabelelemente aufweist, wie mindestens eine Isolationsschicht, mindestens eine Abschirmschicht, mindestens eine Bewehrungsschicht, einen Außenmantel, Füllmaterial und/oder dergleichen. A
Vorliegend umfasst das Offshore-Bauwerk 100 ein schwimmfähiges Fundament 104 mit mindestens einem (angedeuteten) Schwimmkörper 132. Auf dem Fundament 104 ist eine Vorrichtung 102 angeordnet, die insbesondere den mindestens einen Seeenergiekabelanschluss 106 aufweisen kann. Bei anderen Varianten der Anmeldung kann ein Seeenergiekabelanschluss auch in oder an dem Fundament 104 angeordnet sein.In the present case, the
Die Vorrichtung 102 ist insbesondere eine elektrische Energieerzeugungsvorrichtung 102. Wie bereits beschrieben wurde, ist die Energieerzeugungsvorrichtung 102 vorliegend beispielhaft eine Windkraftanlage 102, eingerichtet zum Wandeln der kinetischen Energie des Winds in elektrische Energie. Die erzeugte elektrische Energie wird insbesondere über den Seeenergiekabelanschluss 106 in ein Seeenergiekabel 116 eingespeist.The
Wie zu erkennen ist, verfügt die Offshore-Windkraftanlage 100 vorliegend beispielhaft über zwei Seeenergiekabelanschlüsse 106, an denen jeweils ein Seeenergiekabel 116 angeschlossen ist. Ein Seeenergiekabel 116 verläuft von einem Seeenergiekabelanschluss 106 vorzugsweise in einer S-Form zu der Oberfläche 128 des Unterwasserbodens 126. Hierzu kann mindestens ein Auftriebskörper 118 vorgesehen und insbesondere an dem Seeenergiekabel 116 befestigt sein. Hierdurch kann ein Längenpuffer bereitgestellt werden.As can be seen, the
Wie ferner in der
Darüber hinaus weist das schwimmfähige Offshore-Bauwerk 100 mindestens einen Ankeranschluss 114 auf. Vorliegend sind beispielhaft drei Ankeranschlüsse 114 vorgesehen. An jedem Ankeranschluss 114 ist vorliegend eine Ankerverbindung 122 befestigt. Die Ankerverbindung 122 ist insbesondere ein Teil einer Verankerungsanordnung 120. Das Offshore-Bauwerk 100 kann die mindestens eine Verankerungsanordnung 120 umfassen.In addition, the buoyant
Eine Verankerungsanordnung 120 umfasst insbesondere zumindest eine Ankerverbindung 122 und einen Anker 124. In dem dargestellten Installations- und Betriebszustand des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks 100 ist der Anker 124 zumindest teilweise in dem Unterwasserboden 126 verankert. Ein erstes Ende der Ankerverbindung 122 ist an dem Ankeranschluss 114 und das andere Ende der Ankerverbindung 122 an dem Anker 124 befestigt.An
Anmeldungsgemäß umfasst das schwimmfähige Offshore-Bauwerk 100 als Sicherheitssystem eine Detektionsanordnung 108 und eine Schalteinrichtung 112. Die Schalteinrichtung 112 umfasst insbesondere mindestens ein Schaltmodul 110, vorzugsweise in Form eines Lasttrennschalters 110. Vorzugsweise kann für jedes angeschlossene Seeenergiekabel 116 mindestens ein Schaltmodul 110 vorgesehen sein, beispielsweise für jeden Phasenleiter von jedem Seeenergiekabel 116 jeweils ein Lasttrennschalter 110. Insbesondere kann das mindestens eine Schaltmodul 110 unmittelbar benachbart zu dem mindestens einen Seeenergiekabelanschluss 106 angeordnet sein oder in dem Seeenergiekabelanschluss 106 integriert sein.According to the application, the buoyant
Die Schalteinrichtung 112 ist über mindestens eine Schnittstelle 134 (z.B. eine digitale Schnittstelle, analoge Schnittstelle und/oder mechanische Schnittstelle) mit der Detektionsanordnung 108 verbunden.The
Die Detektionsanordnung 108 ist eingerichtet zum Detektieren einer Ankerverbindungsreißindikation, insbesondere einer gerissenen Ankerverbindung 122, und dient somit insbesondere der unmittelbaren und/oder mittelbaren Überwachung der mindestens einen Ankerverbindung 122 des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks 100, insbesondere von sämtlichen Ankerverbindungen 122 des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks 100. Eine gerissene Ankerverbindung liegt zumindest dann vor, wenn die Verbindung zu dem Anker 124 der Ankeranordnung 120 gelöst ist.The
Bei Detektion einer Ankerverbindungsreißindikation erfolgt, durch die Schalteinrichtung 112, zumindest ein elektrisches Trennen (bzw. Abschalten) der elektrischen Verbindung zu dem Seeenergiekabel 116 bzw. ein Unterbrechen des Energieflusses durch das bzw. zu dem Seeenergiekabel 116. Vorzugsweise erfolgt ein entsprechenden elektrisches Trennen bei sämtlichen Seeenergiekabeln 116, die an das schwimmfähige Offshore-Bauwerk 100 angeschlossen sind. Mit anderen Worten, das mindestens eine Seeenergiekabel 116 wird spannungslos geschaltet, vorzugsweise durch Auslösen des mindestens einen Lasttrennschalters 110.When an anchor connection tear indication is detected, the
Insbesondere erfolgt das zumindest elektrische Trennen unmittelbar bzw. direkt bei bzw. nach einer Detektion einer gerissenen Ankerverbindung 122. Dies meint, dass die Schalteinrichtung 112 unmittelbar (z.B. < 1 sec) bei bzw. nach Detektion der Ankerverbindungsreißindikation ausgelöst wird, derart, dass das mindestens eine Seeenergiekabel 116 unmittelbar spannungslos geschaltet wird. Bei Varianten der Anmeldung kann die Schalteinrichtung 112 auch innerhalb einer größeren Zeitdauer (z.B. kleiner als 10 Sekunden, vorzugsweise kleiner als 5 Sekunden) bei bzw. nach Detektion der Ankerverbindungsreißindikation ausgelöst werden, derart, dass das mindestens eine Seeenergiekabel 116 spannungslos geschaltet wird.In particular, the at least electrical disconnection occurs immediately or directly upon or after detection of a torn
Mit dem Bezugszeichen 130 ist vorliegend die Wasseroberfläche bezeichnet.In this case,
Die
Die Detektionsanordnung 208 des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks 200 umfasst vorliegend mindestens einen Positionssensor 240, mindestens ein Positionsauswertemodul 242 und mindestens ein Speichermodul 244. Der mindestens eine Positionssensor 240 ist insbesondere eingerichtet zum Erfassen (insbesondere Messen) der (augenblicklichen) geographischen Position des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks 200. Der mindestens eine Positionssensor 240 ist vorliegend ein satellitenbasierter Positionssensor 240 (z.B. GPS-Sensor, Galileo-Sensor etc.). Satelliten 248 können codierte Signale kontinuierlich aussenden. Aus den in den Signalen enthaltenen Informationen kann der Positionssensor 240 die augenblickliche Position des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks 200 insbesondere berechnen.The
Der mindestens eine Positionssensor 240 ist insbesondere zur im Wesentlichen kontinuierlichen Erfassung bzw. Berechnung der augenblicklichen Position des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks 200 eingerichtet.The at least one
Das dargestellte Positionsauswertemodul 242 ist eingerichtet zum Auswerten der erfassten Position, um insbesondere das Vorliegen einer Ankerverbindungsreißindikation zu detektieren. Insbesondere basiert die Detektion einer Ankerverbindungsreißindikation auf der erfassten geographischen Position und einem vorgegebenen zulässigen geographischen Positionsbereich des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks 200. Dieser Positionsbereich bzw. die entsprechenden Positionsdaten können insbesondere in dem Speichermodul 244 gespeichert sein. Auf das Speichermodul 244 kann das Positionsauswertemodul 242 zugreifen.The
Der geographische zulässige Positionsbereich ist insbesondere der maximal mögliche Bewegungsbereich, in dem sich das schwimmfähige Offshore-Bauwerk 200 im Installationszustand des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks 200 maximal bewegen kann, ohne das eine Ankerverbindung gerissen ist. Dieser Bereich ist in der
Insbesondere kann der zulässige Positionsbereich vor der Inbetriebnahme des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks 200 bestimmt werden. Der zulässige Positionsbereich kann insbesondere von Parametern abhängen, wie der Länge der mindestens einen Ankerverbindung, der Anzahl der angeschlossenen Ankerverbindungen, einem vorgesehenen Längenpuffer des mindestens einen Seeenergiekabels und/oder dergleichen. Beispielsweise ist der maximale Bewegungsradius eines schwimmfähigen Offshore-Bauwerks 200 umso größer, je länger die Ankerverbindungen sind bzw. je größer die Wassertiefe an dem Installationsort des Offshore-Bauwerks ist.In particular, the permissible position range can be determined before the buoyant
Das Seeenergiekabel kann einen entsprechenden Längenpuffer haben, beispielsweise einen S-förmigen Verlauf aufweisen, wie er in der
Die erfasste geographische Position bzw. die erfassten Positionsdaten, insbesondere in Form von geografischen Koordinaten (z.B. GPS-Daten), werden vorliegend (kontinuierlich) dem Positionsauswertemodul 242 bereitgestellt. Das Positionsauswertemodul 242 kann die bereitgestellten Positionsdaten (kontinuierlich) mit dem zulässigen Positionsbereich, der ebenfalls durch Positionsdaten definiert sein kann, vergleichen.The recorded geographical position or the recorded position data, in particular in the form of geographical coordinates (e.g. GPS data), are in the present case (continuously) provided to the
Wenn die erfassten Positionsdaten innerhalb des zulässigen Positionsbereichs liegen bzw. den zulässigen Positionsbereich erfüllen (also das schwimmfähige Offshore-Bauwerk 200 innerhalb des Bereichs 246 positioniert ist), kann festgestellt werden, dass die mindestens eine Ankerverbindung intakt ist bzw. nicht gerissen ist. Ein Auslösen der Schalteinrichtung 212 unterbleibt.If the recorded position data lies within the permissible position range or meets the permissible position range (i.e. the buoyant
Liegen hingegen die Positionsdaten des Offshore-Bauwerks 200 außerhalb des zulässigen Positionsbereichs bzw. erfüllen diesen nicht (in diesem Fall befindet sich das schwimmfähige Offshore-Bauwerk 200 außerhalb des Bereichs 246, beispielsweise an der Position X),kann ein Ereignis bzw. ein Parameter detektiert werden, das/der indiziert, dass die mindestens eine Ankerverbindung (potentiell oder tatsächlich) gerissen bzw. getrennt ist (oder unmittelbar mit einer hohen Wahrscheinlichkeit zu reißen droht).However, if the position data of the
Wie beschrieben wurde, ist das Positionsauswertemodul 242 insbesondere eingerichtet, die erfasste Position bzw. die erfassten Positionsdaten kontinuierlich mit dem zulässigen Positionsbereich zu vergleichen. Wenn festgestellt wird, dass die erfasste Position bzw. die erfassten Positionsdaten des schwimmfähigen Offshore-Bauwerks 200 außerhalb des zulässigen Positionsbereichs liegt/liegen, kann vorzugsweise unmittelbar die Schalteinrichtung 212 in beschriebener Weise ausgelöst bzw. angesteuert werden.As described, the
Die
Insbesondere wird angemerkt, dass zu Gunsten einer besseren Übersicht auf die Darstellung von bestimmten Details, wie Seeenergiekabelanschluss, Seeenergiekabel etc. verzichtet wurde. Auch wurde beispielhaft zur besseren Übersicht nur eine Verankerungsanordnung 320 dargestellt. Es versteht sich, dass zwei oder mehr Verankerungsanordnungen vorgesehen sein können.In particular, it is noted that in order to provide a better overview, certain details, such as marine energy cable connection, marine energy cable, etc., have been omitted. For a better overview, only one
Das schwimmfähige Offshore-Bauwerk 300 umfasst eine Detektionsanordnung 308. Die Detektionsanordnung 308 umfasst vorliegend eine elektrische Sensoreinrichtung 351 und ein elektrisches Auswertemodul 354. Die elektrische Sensoreinrichtung 351 umfasst insbesondere einen Generator 350 und ein Messmodul 352.The buoyant
Als Ankerverbindung 322 ist vorliegend beispielhaft eine Ankerkette 322 vorgesehen. Bei Varianten der Anmeldung kann auch ein Ankerseil als Ankerverbindung vorgesehen sein.In the present case, an
Darüber hinaus ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine elektrische Sensoranordnung 348 vorgesehen, die durch die elektrische Sensoreinrichtung 351 und mindestens einen elektrischen (Mess-) Leiter 356 gebildet sein kann. Das schwimmfähige Offshore-Bauwerk 300 kann die mindestens eine elektrische Sensoranordnung 348 und/oder die mindestens eine Verankerungsanordnung 320 umfassen.In addition, in the present exemplary embodiment, an
Die elektrische Sensoranordnung 348 umfasst mindestens einen elektrischen Leiter 356. Der elektrische Leiter 356 kann zumindest teilweise entlang der Ankerverbindung 322 geführt sein. Wie aus der
Der elektrische Leiter 356 kann eine Isolierung in Form einer Schutzschicht und insbesondere eine Hinleitung und eine Rückleitung aufweisen, die elektrisch isoliert voneinander sind. Das erste Ende der Hinleitung kann mit dem Generator 350 verbunden sein, das andere Ende im Bereich des anderen bzw. unteren Endes des elektrischen Leiters 356 mit dem anderen Ende der Rückleitung verbunden sein und das erste Ende der Rückleitung kann mit dem Generator 350 verbunden sein, so dass insbesondere ein geschlossenen Stromkreis gebildet ist. Ferner kann das Messmodul 352 mit den ersten Enden der Hinleitung und der Rückleitung gekoppelt sein, um einen anliegenden elektrischen Parameter zu messen.The
Der Generator 350 ist insbesondere eingerichtet zum Beaufschlagen des elektrischen Leiters 356 mit einer bestimmten Spannung und/oder einem bestimmten Strom. Beispielsweise kann eine bestimmte Spannung an die Hinleitung und die Rückleitung angelegt werden. Das Messmodul 352 ist insbesondere eingerichtet zum Erfassen, insbesondere Messen, mindestens eines an dem elektrischen Leiter 356 anliegenden elektrischen Parameters (z.B. Spannung, Strom, Magnetfeld, elektrisches Feld etc.). Beispielsweise kann das Messmodul 352 den Strom messen.The
Wenn es zu einem Reißen der Ankerverbindung 322 kommt, dann reißt insbesondere auch der elektrische Leiter 356. Das Reißen des elektrischen Leiters 356 führt insbesondere zu einer messbaren Änderung des an dem elektrischen Leiter 356 anliegenden elektrischen Parameters. Insbesondere kann ein zulässiger elektrischer Parameterbereich vorgegeben sein. Dieser kann insbesondere von dem (vorgegebenen) angelegten elektrischen Parameter, dem Widerstand des elektrischen Leiters 356 und/oder der Länge des elektrischen Leiters 356 abhängen.If the
Der zulässige elektrische Parameterbereich definiert insbesondere einen Parameterbereich, bei dem die mindestens eine Ankerverbindung 322 intakt ist bzw. als nicht gerissen gilt. Insbesondere kann mindestens ein elektrischer Grenzparameterwert vorgegeben sein.The permissible electrical parameter range defines in particular a parameter range in which the at least one
Solange die erfassten elektrischen Parameterwerte des mindestens einen erfassten elektrischen Parameters innerhalb des zulässigen Parameterbereichs liegen, also beispielswiese den Grenzparameterwert nicht übersteigen (oder unterschreiten), kann angenommen werden, dass die mindestens eine Ankerverbindung 322 intakt ist. Liegt hingegen der mindestens eine erfasste elektrische Parameterwert außerhalb des zulässigen Parameterbereichs, wenn also beispielsweise der erfasste elektrische Parameterwert den Grenzparameterwert übersteigt (oder unterschreitet), kann ein Ereignis bzw. ein Parameter detektiert werden, das/der indiziert, dass die mindestens eine Ankerverbindung 322 (potentiell oder tatsächlich) gerissen bzw. getrennt ist (oder unmittelbar mit einer hohen Wahrscheinlichkeit zu reißen droht).. Dann kann in vorbeschriebener Weise die Schalteinrichtung 312 ausgelöst werden.As long as the detected electrical parameter values of the at least one detected electrical parameter are within the permissible parameter range, i.e., for example, do not exceed (or fall below) the limit parameter value, it can be assumed that the at least one
Die
Insbesondere ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Ankerverbindungsstruktursensor eine optische Sensoreinrichtung 461 vorgesehen anstelle einer elektrischen Sensoreinrichtung, wie in
Die optische Sensoreinrichtung 461 umfasst vorliegend einen Messsignalgenerator 464 und ein Messmodul 466. Die Detektionsanordnung 408 umfasst neben der optischen Sensoreinrichtung 461 ein optisches Auswertemodul 468.In the present case, the
Ferner ist vorliegend die mindestens eine Ankerverbindung 422 als Ankerseil 422 gebildet. Ein optischer Leiter 462 in Form eines Lichtwellenleiters 462 ist vorliegend in dem Ankerseil 422 integriert. Wie zu erkennen ist, verläuft der Lichtwellenleiter 462 in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform von dem ersten an dem Ankeranschluss 414 befestigten Ende des Ankerseils 422 bis zu dem anderen an dem Anker 424 befestigten Ende des Ankerseils 422. Insbesondere kann das erste Ende des Lichtwellenleiters mit der Sensoreinrichtung 461 gekoppelt sein. Sensoreinrichtung 461 und Lichtwellenleiter 462 können eine optische Sensoranordnung bilden. Das andere Ende des Lichtwellenleiters 462 kann an dem Anker 424 befestigt sein. Insbesondere kann das andere Ende des optischen Leiters 462 in den Anker 424 hineinragen, derart, dass bei einem Abreißen des optischen Leiters 462 von dem Anker 424 stets ein Teil des optischen Leiters 462 in dem Anker 424 verbleibt.Furthermore, in the present case the at least one
Der Messsignalgenerator 464 ist vorliegend eingerichtet zum Einkoppeln eines optischen Messsignals in den mindestens einen optischen Leiters 462 der zu überwachenden Ankerverbindung 422. Das optische Messmodul 466 ist vorliegend eingerichtet zum Empfangen und insbesondere Auswerten des in Reaktion auf das optische Messsignal in dem optischen Leiter 462 generierten Sensorsignals. Insbesondere kann die Auswertung auf dem Messsignal und dem Sensorsignal basieren, welches das Messsignal bewirkt hat, um festzustellen, ob eine Ankerverbindung 422 gerissen ist oder nicht.In the present case, the
Das dargestellte optische Auswertemodul 468 ist eingerichtet zum Detektieren der gerissenen Ankerverbindung 422, basierend auf dem mindestens einen erfassten optischen Parameter und mindestens einem vorgegebenen zulässigen optischen Parameterbereich.The
Die optische Sensoreinrichtung 461 wird vorliegend insbesondere nach dem OTDR Verfahren betrieben. Beispielsweise kann der Messsignalgenerator 464 als Messsignal mindestens einen Lichtpuls, insbesondere Laserpuls, (mit einer Dauer zwischen z.B. 3 ns bis 20 µs) in den optischen Leiter 462 einkoppeln. Als Sensorsignal kann, insbesondere durch das Messmodul 466, das Rückstreulicht über der Zeit gemessen werden. Die Zeitabhängigkeit des Sensorsignals kann beispielsweise in eine Ortsabhängigkeit umgerechnet werden, so dass eine ortsaufgelöste Bestimmung des mechanischen strukturellen Zustands der Ankerverbindung 422 (beispielsweise anhand der aus dem Messsignale gewonnenen Vibrationsdaten, Schalldaten etc.) erfolgen kann. Der (kontinuierlich) erfasste optische Parameter ist insbesondere das Sensorsignal und kann beispielsweise ein erfasster Reflexionsparameter sein, wie ein Rückstreulichtparameter oder ein daraus bestimmter Parameter sein.In the present case, the
Der optische Leiter 462 ist derart an der Ankerverbindung 422 befestigt, vorliegend insbesondere integriert, dass bei einem Reißen der Ankerverbindung 422 auch der optische Leiter 462 (zeitgleich) reißt. Ein Reißen bzw. Durchtrennen des optischen Leiters 462 bewirkt eine detektierbare Änderung des mindestens einen erfassten optischen Parameters. Insbesondere bewirkt ein Reißen des optischen Leiters 462 eine Änderung des erfassten optischen Parameters derart, dass der erfasste optische Parameter(wert) nicht mehr in dem vorgegebenen zulässigen optischen Parameterbereich.The
Der zulässige optische Parameterbereich definiert insbesondere einen Parameterbereich, bei dem die mindestens eine Ankerverbindung 422 intakt ist bzw. nicht gerissen ist. Insbesondere kann mindestens ein optischer Grenzparameterwert vorgegeben sein.The permissible optical parameter range defines in particular a parameter range in which the at least one
Solange die erfassten optischen Parameterwerte des mindestens einen erfassten optischen Parameters innerhalb des zulässigen Parameterbereichs liegen, also insbesondere den optischen Grenzparameterwert nicht überschreiten (oder unterschreiten), kann angenommen werden, dass die mindestens eine Ankerverbindung intakt ist bzw. nicht gerissen ist. Liegt hingegen der mindestens eine erfasste optische Parameterwert außerhalb des zulässigen Parameterbereichs, kann angenommen bzw. ein Ereignis detektiert werden, wenn beispielweise der optische Grenzparameterwert überschritten (oder unterschritten) wird, dass die mindestens eine Ankerverbindung 422 (potentiell oder tatsächlich) gerissen bzw. getrennt ist (oder unmittelbar mit einer hohen Wahrscheinlichkeit zu reißen droht). Dann kann in vorbeschriebener Weise die Schalteinrichtung 412 ausgelöst wird.As long as the detected optical parameter values of the at least one detected optical parameter are within the permissible parameter range, i.e. in particular do not exceed (or fall below) the optical limit parameter value, it can be assumed that the at least one anchor connection is intact or has not torn. However, if the at least one recorded optical parameter value is outside the permissible parameter range, it can be assumed or an event can be detected if, for example, the optical limit parameter value is exceeded (or fallen below) that the at least one
Die
Insbesondere ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Ankerverbindungsstruktursensor eine mechanisch Sensoreinrichtung 575 anstelle einer elektrischen Sensoreinrichtung, wie in
Vorliegend ist die Ankerverbindung 522 beispielhaft eine Kombination aus einer Ankerkette 522.1 und einem Ankerseil 522.2. Ein Messseil 572 ist gemäß dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel entlang der gesamten Länge der Ankerverbindung 522 vorbeigeführt, beispielsweise unter Nutzung von Ösen als Führungselemente. Das erste Ende kann mit der mechanischen Sensoreinrichtung 575 gekoppelt sein. Sensoreinrichtung 575 und Messseil 572 können eine mechanische Sensoranordnung bilden. Das andere Ende des Messseils 572 kann an dem Anker 524 befestigt sein.In the present case, the
Die mechanische Sensoreinrichtung 575 ist vorliegend insbesondere durch einen mechanischen Sensor 576 gebildet, der mit dem Messseil 572 gekoppelt ist. Der mechanische Sensor 576 ist insbesondere eingerichtet zum Erfassen mindestens eines mechanischen Parameters des Messseils 572.In the present case, the
Die Detektionsanordnung 508 umfasst ferner vorliegend mindestens ein mechanisches Auswertemodul 574. Das mechanische Auswertemodul 574 kann eingerichtet sein zum Detektieren der gerissenen Ankerverbindung 522, basierend auf dem mindestens einen erfassten mechanischen Parameter und mindestens einem vorgegebenen zulässigen mechanischen Parameterbereich.In the present case, the
Das Messseil 572 kann derart an der Ankerverbindung 522 befestigt sein, dass bei einem Reißen der Ankerverbindung 522 auch das Messseil 572 reißt. Vor einem Reißen bzw. Durchtrennen des Messseils 572 kann sich, insbesondere aufgrund der gerissenen Ankerverbindung 522, die durch den mechanischen Sensor 576 detektierbare Messseilspannung und/oder die durch den mechanischen Sensor 576 detektierbare Bewegungsstrecke des Messseils 572 ändern. Dies kann durch den mechanischen Sensor 576 erfasst und durch das mechanische Auswertemodul 574 ausgewertet werden. Insbesondere bewirkt ein Reißen der Ankerverbindung 522 eine Änderung des erfassten mechanischen Parameters derart, dass der erfasste mechanische Parameter(wert) nicht mehr in dem vorgegebenen zulässigen optischen Parameterbereich.The measuring
Der zulässige mechanische Parameterbereich definiert insbesondere einen Parameterbereich (z.B. ein maximal zulässiger Spannungsbereich, ein maximal zulässige Bewegungsstrecke etc.), bei dem die mindestens eine Ankerverbindung 522 intakt ist bzw. nicht gerissen ist. Insbesondere kann mindestens ein mechanischer Grenzparameterwert (z.B. Spannungsgrenzwert, Bewegungsstreckengrenzwert) vorgegeben sein.The permissible mechanical parameter range defines in particular a parameter range (e.g. a maximum permissible voltage range, a maximum permissible movement distance, etc.) in which the at least one
Solange die erfassten mechanischen Parameterwerte des mindestens einen erfassten mechanischen Parameters innerhalb des zulässigen Parameterbereichs liegen, also insbesondere der Grenzparameterwert nicht überschritten (oder unterschritten) ist, kann angenommen werden, dass die mindestens eine Ankerverbindung 522 intakt ist bzw. nicht gerissen ist. Liegt hingegen der mindestens eine erfasste mechanische Parameterwert außerhalb des zulässigen Parameterbereichs, wenn also beispielsweise der Grenzparameterwert überschritten (oder unterschritten) ist, kann ein Ereignis bzw. ein Parameter detektiert werden, das/der indiziert, dass die mindestens eine Ankerverbindung 522 (potentiell oder tatsächlich) gerissen bzw. getrennt ist (oder unmittelbar mit einer hohen Wahrscheinlichkeit zu reißen droht). Dann kann vorzugsweise unmittelbar die Schalteinrichtung 512 ausgelöst werden, wie zuvor beschrieben wurde.As long as the detected mechanical parameter values of the at least one detected mechanical parameter are within the permissible parameter range, i.e. in particular the limit parameter value is not exceeded (or fallen below), it can be assumed that the at least one
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele der
Die
Zur Vermeidung von Wiederholungen werden nachfolgend im Wesentlichen nur die Unterschiede zu den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen beschrieben. Ansonsten wird auf die Ausführungen zur
Das Energieerzeugungssystem 684 umfasst mindestens ein schwimmfähiges Offshore-Bauwerk 600.1 mit einer anmeldungsgemäßen Schalteinrichtung 612 und einer anmeldungsgemäßen Detektionsanordnung 608 (vgl. insbesondere
Ferner umfasst das Energieerzeugungssystem 684 mindestens ein zuvor beschriebenes Seeenergiekabel 616 und mindestens ein weiteres mit dem schwimmfähigen Offshore-Bauwerk 600.1 über das Seeenergiekabel 616 elektrisch verbundenes Bauwerk 600.2. Das weitere Bauwerk 600.2 ist vorliegend beispielhaft als weiteres schwimmfähiges Offshore-Bauwerk 600.2 gebildet, welches im Wesentlichen identisch wie das erste schwimmfähige Offshore-Bauwerk 600.1 gebildet ist.Furthermore, the energy generation system 684 includes at least one previously described
Die Schalteinrichtung 612 eines schwimmfähigen Offshore-Bauwerk 600.1, 600.2 umfasst neben dem mindestens einen Schaltmodul 610 vorliegend insbesondere ein Empfangsmodul 680. Das Empfangsmodul 680 ist vorliegend insbesondere mit dem (optischen) Kommunikationsleiter des mindestens einen angeschlossenen Seeenergiekabels 616 verbunden, vorzugsweise mit sämtlichen an dem jeweiligen schwimmfähigen Offshore-Bauwerk 600.1, 600.2 angeschlossenen Seeenergiekabeln 616. Bei anderen Varianten der Anmeldung kann alternativ oder zusätzlich ein drahtlos betreibbares Empfangsmodul (z.B. ein Funkmodul) vorgesehen sein.The
Darüber hinaus umfasst in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein schwimmfähiges Offshore-Bauwerk 600.1, 600.2 eine Kommunikationseinrichtung 682. Die Kommunikationseinrichtung 682 kann vorzugsweise mit der Detektionsanordnung 608 gekoppelt sein. Vorzugsweise zusätzlich kann die Kommunikationseinrichtung 682 mit dem (optischen) Kommunikationsleiter des mindestens einen angeschlossenen Seeenergiekabels 616 verbunden sein, vorzugsweise mit sämtlichen an dem schwimmfähigen Offshore-Bauwerk 600.1, 600.2 angeschlossenen Seeenergiekabeln 616. Bei anderen Varianten der Anmeldung kann alternativ oder zusätzlich eine drahtlos betreibbare Kommunikationseinrichtung (z.B. Funkmodul) vorgesehen sein.In addition, in the present exemplary embodiment, a buoyant offshore structure 600.1, 600.2 includes a
Bei Varianten der Anmeldung kann das Empfangsmodul in der Kommunikationseinrichtung integriert sein.In variants of the registration, the receiving module can be integrated in the communication device.
Eine beispielhafte Funktionsweise wird nachfolgend näher mit Hilfe der
Grundsätzlich kann durch die anmeldungsgemäße Detektionsanordnung kontinuierlich der Zustand der mindestens einen Ankerverbindung überwacht werden. Insbesondere kann kontinuierlich überprüft werden, ob der mindestens eine erfasste Parameter (z.B. geographische Position, elektrischer Parameter, optischer Parameter und/oder mechanischer Parameter) den mindestens einen zulässigen Parameterbereich (z.B. Positionsbereich, elektrischer Parameterbereich, optischer Parameterbereich und/oder mechanischer Parameterbereich) erfüllt. Insbesondere können die kontinuierlich erfassten Parameterwerte des mindestens einen Parameters kontinuierlich mit dem mindestens einen zulässigen Parameterbereich verglichen werden, um festzustellen, ob die Parameterwerte innerhalb des zulässigen Parameterbereichs liegen oder nicht.In principle, the state of the at least one anchor connection can be continuously monitored by the detection arrangement according to the application. In particular, it can be continuously checked whether the at least one recorded parameter (e.g. geographical position, electrical parameter, optical parameter and/or mechanical parameter) satisfies the at least one permissible parameter range (e.g. position range, electrical parameter range, optical parameter range and/or mechanical parameter range). In particular, the continuously recorded parameter values of the at least one parameter can be continuously compared with the at least one permissible parameter range in order to determine whether the parameter values are within the permissible parameter range or not.
In einem Schritt 701 erfolgt, durch die Detektionsanordnung des ersten schwimmfähigen Offshore-Bauwerks, ein Detektieren einer Ankerverbindungsreißindikation, insbesondere aufgrund eines Feststellens, dass ein erfasster Parameter den zulässigen Parameterbereich nicht erfüllt, also insbesondere außerhalb des zulässigen Parameterbereichs liegt.In a
Optional kann in Schritt 702, durch eine Kommunikationseinrichtung des ersten schwimmfähigen Offshore-Bauwerks, unmittelbar bei bzw. nach einer Detektion einer Ankerverbindungsreißindikation eine Alarmnachricht an mindestens ein weiteres mit dem ersten schwimmfähigen Offshore-Bauwerk über das spannungslos zu schaltende Seeenergiekabel verbundene Bauwerk gesendet werden.Optionally, in
Die Alarmnachricht kann Instruktion zum elektrischen Trennen der Verbindung zu dem Seeenergiekabel enthalten. Das weitere Bauwerk kann beispielsweise, wie in
Dann erfolgt in Schritt 703 (unmittelbar) nach bzw. bei einer Detektion einer Ankerverbindungsreißindikation und/oder (unmittelbar) nach Aussenden der Alarmnachricht, durch die Schalteinrichtung, ein zumindest elektrisches Trennen der elektrischen Verbindung zu dem Seeenergiekabel. Insbesondere werden sämtliche an dem Offshore-Bauwerk angeschlossene Seeenergiekabel spannungslos geschaltet, insbesondere durch Lasttrennschalter der Schalteinrichtung.Then in step 703 (immediately) after or upon detection of an anchor connection tear indication and/or (immediately) after sending the alarm message, the switching device at least electrically disconnects the electrical connection to the marine energy cable. In particular, all marine energy cables connected to the offshore structure are switched off, in particular by load disconnectors of the switching device.
In einem optionalen Schritt 704 wird, durch ein Empfangsmodul einer Schalteinrichtung des weiteren Bauwerks, die ausgesendete Alarmnachricht empfangen.In an
In dem optionalen Schritt 705 erfolgt, durch die Schalteinrichtung des weiteren Bauwerks, ein zumindest elektrisches Trennen der elektrischen Verbindung zu dem Seeenergiekabel, welches das weitere Bauwerk mit dem ersten schwimmfähigen Offshore-Bauwerk elektrisch verbindet.In the
Claims (17)
Priority Applications (2)
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PCT/EP2023/057909 WO2023202847A1 (en) | 2022-04-21 | 2023-03-28 | Floating offshore structure |
Applications Claiming Priority (1)
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